Jak wyjaśniają autorzy publikacji zamieszczonej w Physical Review Letters, udało im się połączyć widmo absorpcji jonizującego impulsu ekstremalnego promieniowania ultrafioletowego z ruchem wolnych elektronów. Ruch ten był możliwy dzięki impulsom bliskiej podczerwieni.
Czytaj też: Kwantowe sztuczki sprawiły, że mikroskopia weszła na jeszcze wyższy poziom
Przekształcanie światła optycznego lub bliskiej podczerwieni w ekstremalne promieniowanie ultrafioletowe jest procesem skrajnie nieliniowym. W tym przypadku autorzy postanowili zastosować krótki impuls promieniowania ultrafioletowego, którego długość była liczona w attosekundach. Gwoli ścisłości, jedna attosekunda odpowiada jednej trylionowej części sekundy. Poza tym, autorzy byli w stanie ustawić światło bliskiej podczerwieni w sytuacjach, w których nie da się zrealizować tzw. jonizacji tunelowej bądź byłoby to bardzo trudne. Rzeczona jonizacja odnosi się do sytuacji, w której elektrony w atomie mogą z niego uciec po przekroczeniu bariery potencjału. Jeśli zastosuje się intensywne pole elektryczne, to taka bariera zostaje wysoce zniekształcona.
Zderzające się elektrony były obserwowane z udziałem krótkich impulsów promieniowania ultrafioletowego
Połączenie obu tych aspektów sprawiło, że naukowcy byli w stanie badać ponowne zderzenia elektronów. Według Otta, zastosowane podejście odnosi się do helu jako układu modelowego i łączy widmo absorpcji światła jonizującego z trajektoriami elektronów. Jakie daje to korzyści? Przede wszystkim chodzi o uzyskanie dynamiki osiąganej za pomocą pojedynczego pomiaru spektroskopowego bez osobnego skupiania się na opóźnieniu czasowym.
Czytaj też: Fizycy rzucili pojedynczym atomem, a potem go złapali laserami. To ważne osiągnięcie
Jeśli zaś chodzi o wyniki przeprowadzonych obserwacji, to badacze udowodnili między innymi, że każda kolizja elektronu z atomem helu prowadzi do charakterystycznej modyfikacji i zwiększenia zależnego od czasu dipola atomowego. Opisywana metoda umożliwia poznawanie ruchu elektronów w wydajny sposób, a sami autorzy twierdzą, że może być ona stosowana także względem innych układów. Wymieniają choćby możliwość badania dynamiki elektronów w towarzystwie większych atomów bądź cząsteczek.
