อิเล็กตรอนในโลหะทรานซิชันได้รับผู้กระทำระจายใหม่อย่างไร

สำหรับเพื่อการทดลองของพวกเขาพวกเขารายงานผลในบทความที่เผยแพร่ในวันนี้ใน Nature Physics มิคาอิลวอคอแล้วก็สหายร่วมงานในกรุ๊ป Ultrafast Laser Physics ของศ. Ursula Keller ได้สัมผัสกับฟอยล์โลหะรานสิชันและเซอร์โคเนียม พวกเขาดูผู้กระทำระจายตัวของอิเล็คตรอนโดยการบันทึกความเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นในคุณลักษณะทางแสงสว่างของโลหะในโดเมนรังสีรังสียูวี (XUV) เพื่อสามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นได้ด้วยการแก้ปัญหาชั่วครั้งชั่วคราวที่พอเพียงพัลส์ XUV ที่มีช่วงเวลาเพียงแค่ไม่กี่ร้อย attoseconds (10 ^ -18 s) ถูกนำมาใช้สำหรับเพื่อการวัด โดยการเปรียบเทียบผลการทดสอบกับแบบจำลองเชิงทฤษฎีที่ปรับปรุงโดยกรุ๊ปศาสตราจารย์แอเจิลรูบิโอที่สถาบันมักซ์พลังค์สำหรับองค์ประกอบรวมทั้งพลวัตของสสารในฮัมบูร์กนักวิจัยได้พิสูจน์แล้วว่าการเปลี่ยนแปลงเปิดโปงในเวลาน้อยกว่า femtosecond (10 ^ -15 s) มีสาเหตุมาจากการดัดแปลงแก้ไขของการแปลอิเล็กตรอนในรอบๆใกล้เคียงของอะตอมโลหะ ทฤษฏียังทำนายว่าในโลหะรานสิชันด้วยเปลือกนอกอิเล็กตรอนที่เต็มไปด้วยแรงนอกจากนี้จะมีการเคลื่อนที่ตรงกันข้าม – นั่นคือการคาดหมายการแยกตัวของอิเล็กตรอน

การควบคุมอย่างเร็วของคุณสมบัติของสิ่งของ

การกระจายตัวของอิเล็คตรอนจะกำหนดสนามไฟฟ้าด้วยกล้องจุลทรรศน์ด้านในอุปกรณ์ซึ่งไม่เพียงแต่จะจับกันเป็นของแข็ง แต่ยังรวมทั้งในระดับใหญ่ด้วย ด้วยการเปลี่ยนการกระจายตัวของอิเล็คตรอนทำให้สามารถควบคุมคุณลักษณะของวัสดุได้เช่นกัน การทดลองของ Volkov รวมทั้งภาควิชา ชี้ให้เห็นว่าสิ่งนี้เป็นไปได้ในขณะที่สั้นกว่าวงจรการแกว่งของแสงสว่างที่มองเห็นได้มาก (ประมาณสองเฟมโตวินาทีที่สำคัญกว่านั้นเป็นการค้นพบว่าระยะเวลานั้นสั้นกว่าขณะที่เรียกว่าความร้อนซึ่งเป็นตอนเวลาที่อิเล็คตรอนจะล้างผลกระทบของการควบคุมภายนอกของการกระจายตัวของอิเล็คตรอนผ่านการชนระหว่างตัวเองและก็กับคริสตัล ฝาขัดแตะ

แปลกใจทีแรก

ในขั้นแรกมันเกิดเรื่องน่าแปลกใจที่เลเซอร์พัลส์จะนำมาซึ่งการแปลอิเล็กตรอนมากขึ้นในไทเทเนียมและก็เซอร์โคเนียม แนวโน้มทั่วๆไปในธรรมชาติคือถ้าให้อิเล็กตรอนที่ถูกผูกไว้กับพลังงานมากเพิ่มขึ้นพวกเขาจะกลายเป็นภาษาถิ่นลดน้อยลง การวิเคราะห์เชิงทฤษฎีซึ่งช่วยเหลือการสังเกตการทดลองทำให้เห็นว่าการตีความหมายหนาแน่นของอิเล็คตรอนที่เพิ่มขึ้นได้ผลสุทธิจากการเติมที่แกร่งของคุณสมบัติที่เต็มไปเล็กน้อย d-orbitals ของอะตอมโลหะรานสิชัน สำหรับโลหะรานสิชันที่มี d-orbitals ซึ่งมีมากกว่าครึ่งหนึ่งแล้ว (นั่นเป็นธาตุที่อยู่ทางด้านขวาในตารางธาตุผลกระทบสุทธิจะตรงกันข้ามและสอดคล้องกับการกระจายตัวของความหนาแน่นทางด้านอิเล็กทรอนิกส์

สู่องค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่เร็วขึ้น

ในตอนที่รายงานผลเป็นลักษณะพื้นฐานการทดลองบอกให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของสิ่งของอย่างรวดเร็ว การปรับดังที่กล่าวถึงแล้วจะใช้ในวัสดุอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แล้วก็ออโตอิเล็กทรอนิกส์สำหรับเพื่อการประเมินผลสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์หรือการส่งข้อมูล ตอนที่ส่วนประกอบปัจจุบันประเมินผลสัญญาณสตรีมที่มีความถี่ในช่วงกิกะเฮิร์ตซ์ (10 ^ 9 Hz) คำตอบของวอคอและเพื่อนร่วมงานบ่งชี้ความเป็นไปได้ของการประมวลผลสัญญาณที่ความถี่เพตาเฮิร์ตซ์ (10 ^ 15 Hz) การค้นพบที่ออกจะเบื้องต้นกลุ่มนี้บางทีอาจบอกกล่าวถึงการพัฒนาของส่วนประกอบรุ่นต่อไปที่เร็วขึ้นรวมทั้งผ่านทางนี้ไปพบทางเข้าสู่ชีวิตประจำวันของเรา

You may also like