2015年1月22日
电子的景象:Reinhard Kienberger正在检查一个实验的阿托秒beamline与他和他的同事研究电子的运动。©Thorsten使用
物理学家的马克斯普朗克研究所慕尼黑技术大学量子光学和已经确定的一个电子的速度比赛通过单个原子的晶格层。
很短的激光脉冲被研究者为了时间的速度移动的电子。所需的测量表明,电子40阿秒穿过一层镁原子。这些知识将帮助研究人员开发更快和更小的电子元件。
电子移动原子几乎难以想象的短时间内尺寸。当光被用来激发电子,量子力学的“位置”的阿托秒时间跨度的变化。
Reinhard Kienberger,激光和x射线物理教授慕尼黑技术大学和马克斯·普朗克马克斯·普朗克量子光学研究所研究员领导的国际研究小组的研究人员。
团队已经测量了时间由一个电子通过一个单一的原子层。他们观察到钨晶体电子竞赛在40阿秒通过镁的原子层。镁原子的层的厚度只有几个十亿分之一米。
属于维也纳技术大学和科学家Ludwig-Maximilians-Universitat慕尼黑也参加了这项研究。这个实验中,一个特定数量的原子层镁的应用于钨晶体。
两个光脉冲被发送到这些样本。在极端的紫外线频率,第一个光脉冲持续了大约450年。这光闪渗透材料和使它释放一个电子非常靠近原子核的镁层和下面的钨晶体。
©基督教哈肯伯格
释放后,镁电子和钨电子穿过晶体表面。从这个地方,电子离开了固体。
研究人员发现钨晶体的电子可以穿透最多四个镁原子层。第二个粒子激光脉冲电场的影响。yabo214这第二个激光脉冲是一个红外波,有一个不到五飞秒持续时间。
旅行的长度的镁电子和钨电子不同,因此在不同的时间到达地表。
第二,红外光脉冲是由他们在不同的时间经验。这就意味着不同的优势电子振荡电场的影响。
在此基础上,不同程度的两个粒子被加速。yabo214这导致了不同能量的电子,能量差和在此基础上,研究人员发现电子需要多长时间通过一个原子层。
这项研究提供了知识运动电子的缩影。多快电子的知识从一个位置移动到另一个应用程序也很重要:“虽然很多电子移动的距离仍然是大型在今天的晶体管,例如,单个电子可以传输一个信号通过纳米结构在未来,“莱因哈德Kienberger说。
”这意味着,电子设备,如电脑,几次会变得越来越小。”开发所需的组件,研究人员打算获得更好的了解旅游电子等电子元件的距离很小。