Nobelprijswinnaar onderzoekt nieuwe werelden met Attoseconde laserpulsen

Onlangs gebruikten Dr. Anne L'Huillier, een van de Nobelprijswinnaars voor natuurkunde van vorig jaar, en andere onderzoekers, waaronder natuurkundige Dr. Jan Vogelsang van de Universiteit van Oldenburg, attoseconde laserpulsen in combinatie met een foto-elektronenmicroscoop (PEEM) om de de dynamiek van elektronen die vrijkomen uit het oppervlak van zinkoxidekristallen. Het onderzoek toont verder het nut aan van de attoseconde laserpulstechniek op het gebied van nanomaterialen en nieuwe zonnecellen.
Nobelprijswinnaar verkent 'nieuwe werelden' met laserpulsen van attoseconden
De zogenaamde Extreme Ultraviolet (EUV) attoseconde laserpuls is eigenlijk een speciaal type laserpuls met een golflengte in de Extreme Ultraviolet (EUV) band en een extreem korte duur van attoseconden, wat een van de snelst bekende tijdseenheden is. Als gevolg hiervan zijn attosecondepulsen extreem tijdsopgelost en kunnen ze zeer snelle processen of voorbijgaande gebeurtenissen vastleggen.
Voor extreem-ultraviolette attoseconde-laserpulsen vereist het genereren ervan het gebruik van hoogenergetische lasers en een reeks pulscompressie- en versterkingstechnieken. Dergelijke laserpulsen hebben een breed scala aan toepassingen in wetenschappelijk onderzoek, uiterst nauwkeurige metingen en materiaalkunde. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt om de dynamische processen van chemische reacties, elektronisch gedrag in materialen, enzovoort te bestuderen.
Momenteel gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Advanced Physical Research, hebben de onderzoekers met succes attosecondemicroscopie en foto-emissie-elektronenmicroscopie gecombineerd zonder concessies te doen aan de temporele of ruimtelijke resolutie, en hebben ze eindelijk het gebruik van attoseconde-laserpulsen gerealiseerd om licht-materie-interacties afkomstig van de horizontale en nanostructuren te bestuderen.
Het gebruik van een lichtbron die een groot aantal attoseconde-pulsflitsen per seconde kon genereren (in dit geval 200,000 lichtpulsen per seconde) was een van de factoren die dit mogelijk maakten. Wetenschappers konden het gedrag van de flitsen bestuderen zonder elkaar te hinderen, omdat bij elke flits gemiddeld één elektron vrijkomt van het oppervlak van het kristal. Hoe meer pulsen er per seconde worden gegenereerd, hoe gemakkelijker het is om kleine meetsignalen uit de dataset te halen.