Une équipe internationale de chercheurs a utilisé des impulsions laser pointeur vert attoseconde pour suivre le mouvement des électrons dans les molécules pour la première fois. La percée suggère que les lasers attoseconde permettront bientôt aux scientifiques d'aborder des problèmes en chimie et en biologie, qui étaient jusqu'ici trop complexes pour la science attoseconde.
� seulement 10-18 secondes, une attoseconde est à une seconde ce qu'une seconde est à l'âge de l'univers. Pendant près d'une décennie, les scientifiques ont été capables de créer des impulsions laser de cette manière, ouvrant ainsi un nouveau niveau de sondage atomique. Contrairement aux impulsions femtosecondes, qui ne peuvent que «geler» la position des atomes et des molécules, les impulsions attosecondes peuvent geler la position des électrons en orbite eux-mêmes.
Depuis leur développement, les impulsions laser 200mw attoseconde ont été utilisées pour étudier une variété de processus, y compris l'excitation et l'ionisation des atomes, et la dynamique des électrons dans les solides. Jusqu'à présent, ils n'ont pas été utilisés sur des molécules plus complexes. Un objectif a été de voir comment la charge électrique se redistribue et comment elle affecte le mouvement nucléaire une fois qu'une molécule est ionisée.
Les lasers peuvent à la fois initier et étudier un changement moléculaire pour faire la lumière sur la façon dont les molécules vibrent.
Un pointeur laser est utilisé pour photoexciter la molécule dans la gouttelette d'hélium, puis un second laser sonde ensuite les changements photochimiques dans la molécule. Lorsque les molécules simples après l'excitation se relâchent en une étape simple, les molécules plus complexes prennent plus de mesures pour revenir à leur état fondamental, mais ces étapes sont mal comprises.
Dans les expériences, les chercheurs lancent une impulsion laser attoseconde ultraviolette sur une molécule d'hydrogène pour la dépouiller d'un électron, avant d'utiliser un laser 3000mw infrarouge pour casser la molécule en deux. En faisant varier le délai entre l'impulsion ultraviolette et le faisceau infrarouge, ils pourraient construire une image de la façon dont l'électron restant se déplace dans l'ion moléculaire laissé derrière, et comment les deux électrons affectent le réarrangement nucléaire, ou la division.
Explique que le but suivant de son groupe est d'essayer de répéter l'expérience sans le laser infrarouge, qui fait actuellement autant pour diriger la dynamique de la molécule que pour la sonder. «Nous ne pouvions pas prétendre que c'était un observateur passif», dit-il.
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