Page 17 - No28

2023. ÉVI FIZIKAI NOBEL-DÍJAK

Atomi mozgások

kutatói Anne L’Huillier, Krausz Ferenc, Pierre Agostini,

Lund University, Max Planck Ohio State
Sweden, Institute of University,
A díjat három fizikusnak ítélték hogy nagyobb energiájú fotonok sorozata Quantum Optics Colombus, USA.
oda olyan kisérleti módszerek lép ki a nemes gázból. Más szóval az in Garching,
kidolgozásáért, amelyek argonból nagyobb frekvenciájú fény lép ki, Germany,
attoszekundumos villanások révén mint amelyek az ionizációt kiváltották. A
képesek az elektrondinamika kilépő fényimpulzusok a gerjesztő fény Amikor lézerfényt gázon keresztül továbbítanak,
tanulmányozására anyagokban „felhangjai” (felharmonikusai) voltak, az a gáz atomjaiból ultraibolya felharmonikusok
infravörös lézersugár elnyelése ultraibolya
(attoszekundum = 10 sec) [1]. fény távozását váltotta ki [3]. A jelenség keletkeznek. Megfelelő körülmények között
–18
ezek a felharmonikusok fázisban lehetnek.
Az atomok mozgása molekulákban oka az, hogy az elnyelt fény energiája Amikor ciklusaik egybeesnek, koncentrált
femtosecond (10 s) tartományba esik. Az nagyobb, mint ami az ionizációhoz attoszekundumos impulzusok képződnek. Ma már
-15
elektronok mozgása atomokban, vagy szükséges és az energiafelesleg okozza az 100 atttoszekundumos felvillanásokat is tudnak
produkálni.
molekulákban sokkal gyorsabb és 1-től emittált fotonok nagyobb energiáját.
néhány-száz attosecond időt igényel. Krausz Ferenc a 90-es években ultra
Lézerekkel a femtosecond tartománynál rövid lézer villanások megvalósításán és
gyorsabb mozgások nem alkalmazásán dolgozott. Amikor ezeket
tanulmányozhatók. A díjazottak olyan molekuláris szerkezetre irányította
kísérleteket végeztek, amelyek lehetővé sikerült 650 attosecond hosszúságú
tették az attoszekundomos emittált sugarat kiváltani a besugárzott
fényimpulzusok előállítását és ezzel az anyagból és ezzel elsőként tudta átlépni a
elektronok igen gyors atomi mozgásának nanosecond határt [4].
tanulmányozását. Különböző frekvenciájú lézersugarak
Az attosecond tudomány akkor egyidejű alkalmazásával a foto-ionizációs
kezdődött, amikor az 1980-as évek végén módszer egymást követő fény-villanásokat
Anne L’Huillier argon ionizálását vizsgálta hoz létre. Ezzel a technikával Pierre
infravörös lézerfénnyel és azt tapasztalta, Agostini már 250 attosecond hosszúságú
fény pulzusokat váltott ki [5]. IRODALOM:
Az attosecond vizsgálatokat nem csak
A meglévő molekulákra, hanem szilárd és folyékony 1. Nature 622, 225-227 (2023)
technológia 2. The Nobel Prize in Physics 2023 - Popular
fejlesztése nem anyagokra is kiterjesztik. Az attosecond science background, nobelprize.org
volt elég ahhoz, pulzusok felderíthetik mi történik abban 3. M. Ferray, A. L’Huillier, X. F. Li, L. A.
hogy az elektronok a pillanatban, amikor egy molekulából Lompre, G. Mainfray, C. Manus, Multiple-
elképesztően elektron távozik, ion marad vissza és a harmonic conversion of 1064 nm radiation in
rövid időskálán
lezajló folyamatai többi elektron átrendeződik olyan rare gases, J. Phys. B At. Mol. Opt. Phys. 1988,
tanulmányozhatóvá gyorsan, hogy ezalatt a nehéz 21, L31–L35.
váljanak [2] Ahhoz, atommagok nem is képesek 4. M. Hentschel, R. Kienberger, Ch.
hogy rövidebb idejű elmozdulásra. „Ezeknek a vizsgálatoknak Spielmann, G. A. Reider, N. Milosevic, T.
fényfelvillanásokat Brabec, P.Corkum, U. Heinzmann, M. Drescher,
állítsanak elő, nem csupán egy lézerre van szükség; a hajtóereje kizárólagosan alapkutatási F. Krausz, Attosecond metrology, Nature 2001,
a rövidebb ideig tartó felvillanások elérésének kulcsa érdeklődés: nagyon rövid fénylöketeket 414, 509–513. https://doi.
egy olyan jelenség, amely akkor lép fel, amikor a tudunk előidézni, de mire tudjuk org/10.1038/35107000
lézerfény áthalad egy gázon, a fény kölcsönhatásba felhasználni?” mondta L’Huillier egy 5. P. M. Paul, E. S. Toma, P. Breger, G. Mullot,
lép az atomokkal, és olyan hullámokat is létrehoz, F. Augé, Ph. Balcou, H. G. Muller, P. Agostini,
amelyek frekvenciái az alapfrekvencia egészszámú sajtókonferencián. „Időbe telik, amíg Observation of a Train of Attosecond Pulses
többszörösei, felharmonikusai. Hasonló jelenség, elérünk oda, hogy alkalmazzuk őket az from High Harmonic Generation, Science
mint a zenei hang esetében az alaphanggal együtt orvostudományban, a félvezetőiparban, 2001, 292, 1689–1692. https://doi.org/10.1126/
szóló, azt színező a felhangok. science.1059413
vagy a kémiában” [1].

KÉMIAI PANORÁMA 28. SZÁM, 2024. ÉVFOLYAM 17