Profesor Zenhgu Chang, Fideicomisario de la Universidad de Florida Central y profesor en el Centro de Investigación y Educación en Óptica y Láseres, Facultad de Óptica y Fotónica, y Departamento de Física, y su equipo han generado lo que se considera el pulso de luz más rápido jamás desarrollado. El trabajo del equipo fue financiado por la Oficina de Investigación del Ejército del Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. Crédito:Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU.
Investigadores de la Universidad de Florida Central han generado lo que se considera el pulso de luz más rápido jamás desarrollado.
El pulso de 53 attosegundos, obtenido por el profesor Zenhgu Chang, Fideicomisario de la UCF y profesor en el Centro de Investigación y Educación en Óptica y Láseres, Facultad de Óptica y Fotónica, y Departamento de Física, y su grupo en la universidad, fue financiado por la Oficina de Investigación del Ejército del Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU.
Específicamente, fue financiado por la Iniciativa de investigación universitaria multidisciplinaria de ARO titulada "Dinámica posterior al nacimiento de Oppenheimer utilizando pulsos de attosegundos aislados, "encabezada por Jim Parker y Rich Hammond de ARO.
Esto supera el récord del equipo de un pulso de luz ultravioleta extrema de 67 attosegundos establecido en 2012.
Los pulsos de luz de attosegundos permiten a los científicos capturar imágenes de electrones que se mueven rápidamente en átomos y moléculas con una nitidez sin precedentes. permitiendo avances en la tecnología de paneles solares, chips lógicos y de memoria para teléfonos móviles y ordenadores, y en el ejército en términos de aumentar la velocidad de la electrónica y los sensores, así como identificación de amenazas.
"Este es el pulso láser más corto jamás producido, ", Dijo Hammond." Abre nuevas puertas en espectroscopia, permitiendo la identificación de sustancias perniciosas y residuos explosivos ".
Hammond señaló que este logro también es una herramienta nueva y muy eficaz para comprender la dinámica de los átomos y las moléculas, permitiendo observaciones de cómo se forman las moléculas y cómo se comportan los electrones en los átomos y las moléculas.
"Esto también se puede extender a sistemas de materia condensada, permitiendo una precisión y detalle sin precedentes de atómico, molecular, e incluso fase, cambios, ", Dijo Hammond." Esto prepara el escenario para muchos tipos nuevos de experimentos, e impulsa la física hacia adelante con la capacidad de comprender la materia mejor que nunca ".
(De izquierda a derecha) Rich Hammond y Jim Parker de la Oficina de Investigación del Ejército del Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. Dirigieron la Iniciativa de Investigación Universitaria Multidisciplinaria que financió este proyecto. Crédito:Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU.
Chang se hizo eco de los sentimientos de Hammond acerca de que este logro cambia las reglas del juego para la investigación continua en este campo.
"La energía fotónica de los pulsos de rayos X de attosegundos es dos veces mayor que las fuentes de luz de attosegundos anteriores y alcanzó el borde K de carbono (284 eV), lo que hace posible sondear y controlar la dinámica de los electrones centrales, como los procesos Auger, "Dijo Chang." En la física de la materia condensada, el proceso electrónico ultrarrápido en materiales que contienen carbono, como el grafeno y el diamante, se puede estudiar a través de transiciones de núcleo a valencia. En Quimica, dinámica de electrones en moléculas que contienen carbono, como el dióxido de carbono, Acetileno, Metano, etc., ahora puede ser estudiado por absorción transitoria de attosegundos, aprovechando la especificidad del elemento ".
Este desarrollo es la culminación de años de financiación de la ciencia de attosegundos por parte de ARO.
Todo comenzó con un ARO MURI hace unos ocho años titulado "Tecnología óptica de attosegundos basada en recolisión y compuerta" de la División de Física. A esto le siguieron premios de investigador único, Programas de Instrumentación de Investigación de la Universidad de Defensa y finalmente un ARO MURI titulado "Attosecond Electron Dynamics" de la División de Química.
Desde la perspectiva ARL / ARO, Hammond dijo que este logro, que incluyó a investigadores de todo el mundo, muestra cómo la financiación continua en la investigación fundamental utilizando varios instrumentos, como los MURI, DURIPS, y premios de investigador único, puede utilizarse de manera coherente y significativa para impulsar las fronteras de la ciencia.
El equipo de Chang incluye a Jie Li, Xiaoming Ren, Yanchun Yin, Andrew Chew, Yan Cheng, Eric Cunningham, Yang Wang, Shuyuan Hu, y Yi Wu, que están todos afiliados al Instituto para la Frontera de Ciencia y Tecnología de Attosegundos, o iFAST; Kun Zhao, quien también está afiliado a la Academia China de Ciencias, y Michael Chini del Departamento de Física de la UCF.
