(a) Esquema experimental e (b) medição de holografia de fotoelétrons única a partir de nitrogênio molecular. O efeito de interferência entre ciclos foi substancialmente suprimido ao utilizar pulsos de laser Vis / NIR de ciclo quase único, permitindo a observação de dois padrões holográficos distintos (semelhante a uma perna de aranha (curva tracejada) e semelhante a uma espinha de peixe (linhas pontilhadas)) em uma configuração de medição única. O padrão holográfico observado contém uma riqueza de informações, incluindo o efeito da fase Gouy na redistribuição de pacotes de ondas de elétrons e na separação internuclear da molécula alvo. Crédito:Tsendsuren Khurelbaatar, Xuanyang Lai, Dong Eon Kim Uma equipe de cientistas liderada pelo professor Dong Eon Kim da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang e pelo professor X. Lai da Academia de Inovação para Ciência e Tecnologia de Medição de Precisão alcançou um avanço em imagens ultrarrápidas ao observar separadamente e claramente dois padrões holográficos distintos, pela primeira vez.
A equipe utilizou pulsos de laser de ciclo quase único não apenas para revelar e identificar padrões semelhantes a pernas de aranha e espinhas de peixe, mas também o efeito de fase Gouy no holograma de elétrons. Este trabalho abre um caminho para extrair corretamente a separação internuclear de uma molécula alvo de um padrão holográfico.
O artigo de pesquisa foi publicado na revista Light:Science &Applications .
Os métodos tradicionais de imagem, como a difração de raios X, têm limitações na captura do rápido movimento dos elétrons dentro das moléculas. Esta nova abordagem, baseada na holografia fotoeléctrica de campo forte (SFPH), promete revolucionar a nossa compreensão destes blocos de construção fundamentais com uma resolução sem precedentes.
Usando pulsos de laser de ciclo quase único controlados por fase de envelope portador, a equipe foi capaz de visualizar e identificar claramente padrões holográficos distintos, revelando detalhes da dinâmica de elétrons dentro de uma molécula alvo porque padrões de interferência entre ciclos que anteriormente dificultavam As medições SFPH foram suprimidas.
“Pela primeira vez, estes padrões foram observados diretamente”, explicou o professor Kim. "Nossa abordagem nos permite controlar o comportamento dos elétrons em uma escala de tempo de attosegundo [um attosegundo é um bilionésimo de bilionésimo de segundo]."
Os pesquisadores demonstraram o poder de seu método ao extrair informações estruturais sobre a molécula alvo. Os resultados encontram aplicações em áreas que vão desde química e biologia até ciência de materiais.
É importante ressaltar que esta nova abordagem é mais simples do que os métodos anteriores que muitas vezes requerem múltiplas medições. Esse avanço é versátil, com potencial para ser combinado com outras técnicas para fornecer controle e insights ainda mais precisos.
“Nosso trabalho abre caminhos interessantes para o estudo da dinâmica molecular e o controle de reações químicas”, disse o professor Kim.
