Mogelijk krijgen we binnenkort een beter inzicht in de microkosmos en de wereld van elektronen. Onderzoekers van Lund University en Louisiana State University hebben een tool ontwikkeld die het mogelijk maakt om extreem UV-licht te beheersen - licht met veel kortere golflengten dan zichtbaar licht. De nieuwe methode maakt gebruik van krachtige laserpulsen om de korte lichtflitsen te richten.

Er gebeurt iets heel spannends als licht elektronen raakt:ze beginnen te bewegen, en als ze dat doen, zenden ze het licht weer uit. het elektron, die erg klein is, kan gemakkelijk de snelle lichtoscillaties volgen. Echter, het opnieuw uitstralen van het licht duurt even, en gedurende die tijd kunnen de elektronen worden bestuurd zodat ze het licht in een andere richting uitstralen.

"Dit betekent dat we de eigenschappen van het licht kunnen controleren, bijvoorbeeld van richting veranderen, verander de pulsduur, split het licht of focus het, ", zegt Johan Mauritsson.

Omdat hij en zijn collega's de elektronen besturen met een andere laserpuls, is het mogelijk om de timing tussen de twee pulsen nauwkeurig te regelen - en precies in te stellen wat ze willen.

"Wat dit onderzoeksgebied zo interessant maakt, is dat we nog steeds niet precies weten wat er gebeurt als licht op een materiaal valt. Wat is, bijvoorbeeld, het eerste wat er gebeurt als zonlicht een bloem raakt? We kennen niet alle details", zegt Johan Mauritsson, onderzoeker op het gebied van attoseconde wetenschap aan de universiteit van Lund in Zweden.

Toch is het niet zo vreemd dat veel details nog onbekend zijn. Je kunt geen kortere tijdsintervallen onderzoeken dan de tijd die het licht nodig heeft om één trilling te maken. Dit maakt het onmogelijk om zichtbaar licht te gebruiken om de elektronendynamica te volgen, aangezien een oscillatie ongeveer 2 femtoseconden duurt, of 10-15 seconden. Gedurende die tijd, het elektron cirkelt meer dan 13 keer om de kernen. We hebben daarom licht nodig dat veel sneller oscilleert, dat wil zeggen met kortere golflengten.

Deze techniek om het licht te regelen is nieuw en er valt nog veel te verbeteren.

"Op dit moment werken we aan het verbeteren van de tijdresolutie met verschillende experimenten met XUV-licht, bijvoorbeeld voor vrije elektronenlasers. Echter, onze belangrijkste focus is het ontwikkelen van de techniek, zodat we meer kunnen leren over de licht/elektron-interactie. Maar wie weet, over 50 jaar gebruiken we misschien allemaal ultrasnelle optica in ons dagelijks leven", concludeert Samuel Bengtsson, Promovendus in de atoomfysica.