儀商訊：近日，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH）研究人員成功地將X射線激光器的脈沖持續(xù)時(shí)間縮短到43阿秒，這一進(jìn)步能夠讓他們觀察到電子的慢動(dòng)作。

為了完全了解化學(xué)反應(yīng)過程中的動(dòng)力學(xué)，科學(xué)家們必須能夠在原子和分子的基本時(shí)間坐標(biāo)研究它們的所有動(dòng)作。分子旋轉(zhuǎn)的范圍是皮秒（10-12秒）量級(jí)，它們的原子振動(dòng)范圍為飛秒（10-15秒）量級(jí)，電子移動(dòng)的范圍是阿秒（10-18秒）量級(jí)。

此次研究中，研究人員從紅外激光器中得到了具有光譜帶寬非常寬的軟X射線激光脈沖。因此，通過激發(fā)其內(nèi)殼層電子我們可以直接觀察到包括磷和硫等各種元素。這兩個(gè)元素都存在于生物分子中，現(xiàn)在能夠以前所未有的時(shí)間分辨率來觀察它們。

據(jù)了解，阿秒激光光譜儀不僅適用于觀察，也可以直接操縱化學(xué)反應(yīng)。使用激光脈沖可以改變反應(yīng)進(jìn)程——甚至可以通過停止分子中某一位置的電荷轉(zhuǎn)移來破壞化學(xué)鍵。以往來說，這種化學(xué)反應(yīng)中有針對(duì)性的干預(yù)措施是不可能的，因?yàn)橹斑€不能達(dá)到分子中電子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間量級(jí)。

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員成功打造出持續(xù)時(shí)間只有 43 阿秒的世界最短激光脈沖。這一激光脈沖是人類創(chuàng)造的最短的受控激光脈沖。研究人員現(xiàn)在能夠更深入的探索電子如何在分子內(nèi)運(yùn)動(dòng)，以及化學(xué)鍵如何形成。阿秒光譜學(xué)能夠幫助我們研發(fā)更加高效的太陽能電池，因?yàn)樗屛覀內(nèi)祟愂状文軌蛞徊讲阶粉櫘a(chǎn)生電流的過程。電荷轉(zhuǎn)換路徑的深入探索也能夠幫助我們提升新一代光敏元器件的效率。