Pesquisadores da University of Central Florida geraram o que está sendo considerado o pulso de luz mais rápido já desenvolvido.

O pulso de 53 attossegundos, obtido pelo Professor Zenhgu Chang, Presidente do conselho curador da UCF e professor do Centro de Pesquisa e Educação em Óptica e Lasers, Faculdade de Óptica e Fotônica, e Departamento de Física, e seu grupo na universidade, foi financiado pelo Escritório de Pesquisa do Exército do Laboratório de Pesquisa do Exército dos EUA.

Especificamente, foi financiado pela Iniciativa de Pesquisa Universitária Multidisciplinar da ARO intitulada "Dinâmica de Oppenheimer de Pós-Nascimento usando Pulsos de Atossegundo Isolados, "liderado por Jim Parker e Rich Hammond da ARO.

Isso bate o recorde da equipe de pulso de luz ultravioleta extrema de 67 attosegundos estabelecido em 2012.

Os pulsos de luz de atossegundo permitem que os cientistas capturem imagens de elétrons que se movem rapidamente em átomos e moléculas com nitidez sem precedentes, permitindo avanços na tecnologia de painéis solares, chips lógicos e de memória para telefones celulares e computadores, e nas forças armadas em termos de aumento da velocidade da eletrônica e dos sensores, bem como a identificação de ameaças.

"Este é o pulso de laser mais curto já produzido, "Hammond disse." Isso abre novas portas na espectroscopia, permitindo a identificação de substâncias perniciosas e resíduos explosivos. "

Hammond observou que essa conquista também é uma ferramenta nova e muito eficaz para entender a dinâmica dos átomos e moléculas, permitindo observações de como as moléculas se formam e como os elétrons nos átomos e moléculas se comportam.

"Isso também pode ser estendido para sistemas de matéria condensada, permitindo precisão sem precedentes e detalhes atômicos, molecular, e mesmo fase, alterar, "Hammond disse." Isso prepara o terreno para muitos novos tipos de experimentos, e impulsiona a física com a capacidade de compreender a matéria melhor do que nunca. "

Chang ecoou os sentimentos de Hammond sobre essa conquista ser um divisor de águas para a pesquisa contínua neste campo.

"A energia de fótons dos pulsos de raios-X de attossegundos é duas vezes maior do que as fontes de luz de attossegundos anteriores e atingiu a borda K do carbono (284 eV), o que torna possível sondar e controlar a dinâmica do elétron central, como processos Auger, "Disse Chang." Na física da matéria condensada, o processo eletrônico ultrarrápido em materiais contendo carbono, como grafeno e diamante, pode ser estudado por meio de transições de núcleo para valência. Na quimica, dinâmica de elétrons em moléculas contendo carbono, como dióxido de carbono, Acetileno, Metano, etc, agora pode ser estudado por absorção transitória de attossegundo, aproveitando a especificidade do elemento. "

Este desenvolvimento é o culminar de anos de financiamento da ARO para a attosecond science.

Tudo começou com um ARO MURI há cerca de oito anos intitulado "Attosecond Optical Technology Based on Recollision and Gating" da Divisão de Física. Isso foi seguido por prêmios de investigador único, Programas de Instrumentação de Pesquisa da Universidade de Defesa e, finalmente, um ARO MURI intitulado "Attosecond Electron Dynamics" da Divisão de Química.

Da perspectiva ARL / ARO, Hammond disse que esta conquista, que incluiu pesquisadores de todo o mundo, mostra como o financiamento contínuo em pesquisa fundamental usando vários instrumentos, como MURIs, DURIPS, e prêmios de investigador único, pode ser usado de forma coerente e significativa para impulsionar as fronteiras da ciência.

A equipe de Chang inclui Jie Li, Xiaoming Ren, Yanchun Yin, Andrew Chew, Yan Cheng, Eric Cunningham, Yang Wang, Shuyuan Hu, e Yi Wu, todos afiliados ao Institute for the Frontier of Attosecond Science and Technology, ou iFAST; Kun Zhao, que também é afiliado à Academia Chinesa de Ciências, e Michael Chini com o Departamento de Física da UCF.