Análisis del movimiento de electrones a nanoescala mediante pulsos de luz avanzados
por Robert Schreiber
Oldenburg, Alemania (SPX) 10 de enero de 2024
Investigadores de Suecia y Alemania, incluido el Dr. Jan Vogelsang de la Universidad de Oldenburg, han logrado avances significativos en el estudio de la dinámica de los electrones ultrarrápidos. Su trabajo, que rastreó el movimiento de los electrones en la superficie de cristales de óxido de zinc con una resolución espacial y temporal sin precedentes, marca un avance notable en este campo.
Esta investigación, que forma parte del dominio en rápida evolución de la dinámica electrónica ultrarrápida, empleó pulsos láser para observar el movimiento de los electrones dentro de nanomateriales. Los experimentos del equipo, detallados en la revista científica Advanced Physics Research, demuestran el potencial de su enfoque para comprender el comportamiento de los electrones en aplicaciones que van desde nanomateriales hasta nuevas tecnologías de células solares.
Un elemento fundamental de su éxito fue la innovadora combinación de microscopía electrónica de fotoemisión (PEEM) y tecnología de física de attosegundos. PEEM, una técnica utilizada para examinar superficies de materiales, se combinó con pulsos de luz de duración extremadamente corta, similares al uso de un flash de alta velocidad en fotografía, para excitar y posteriormente rastrear electrones. "El proceso es muy parecido a un flash que captura un movimiento rápido en la fotografía", aclaró el Dr. Vogelsang.
Uno de los desafíos clave en este campo ha sido lograr la precisión temporal necesaria para observar estos movimientos increíblemente rápidos de electrones. Los electrones, significativamente más pequeños y más rápidos que los núcleos atómicos, requieren técnicas de medición excepcionalmente rápidas. La integración de PEEM con microscopía de attosegundos, sin sacrificar la resolución espacial o temporal, fue un logro fundamental. El Dr. Vogelsang expresó el avance del equipo: "Por fin hemos llegado al punto en el que podemos utilizar pulsos de attosegundos para investigar en detalle la interacción de la luz y la materia a nivel atómico y en nanoestructuras".
El enfoque experimental del equipo se benefició enormemente de una fuente de luz de alta potencia capaz de generar 200,000 destellos de attosegundos por segundo. Esta frecuencia permitió la liberación de electrones individuales de la superficie del cristal, lo que permitió un estudio tranquilo de su comportamiento. "Cuantos más pulsos por segundo se generen, más fácil será extraer una pequeña señal de medición de un conjunto de datos", señaló el Dr. Vogelsang, destacando la importancia de esta capacidad tecnológica.
La investigación se llevó a cabo en el laboratorio de la Universidad de Lund en Suecia, dirigida por la profesora Dra. Anne L'Huillier, una reconocida física y una de los tres premios Nobel de física del año anterior. El laboratorio de la Universidad de Lund se encuentra entre los pocos del mundo equipados para experimentos tan avanzados.
El Dr. Vogelsang, que anteriormente trabajó como investigador postdoctoral en la Universidad de Lund, actualmente está estableciendo un laboratorio similar en la Universidad de Oldenburg. La colaboración entre estas dos instituciones continuará, con planes para explorar el comportamiento de los electrones en diversos materiales y nanoestructuras.
Desde 2022, el Dr. Vogelsang dirige el grupo de investigación de Microscopía de Attosegundos en la Universidad de Oldenburg, con el apoyo del Programa Emmy Noether de la Fundación Alemana de Investigación. Esta iniciativa refleja el compromiso de Alemania de fomentar la investigación científica de vanguardia.
Informe de investigación:Microscopía electrónica de fotoemisión resuelta en el tiempo sobre una superficie de ZnO utilizando un par de pulsos de attosegundos ultravioleta extremo
Enlaces Relacionados
Universidad de Oldenburg
Química estelar, el universo y todo lo que contiene
- Distribución de relaciones públicas y contenido potenciado por SEO. Consiga amplificado hoy.
- PlatoData.Network Vertical Generativo Ai. Empodérate. Accede Aquí.
- PlatoAiStream. Inteligencia Web3. Conocimiento amplificado. Accede Aquí.
- PlatoESG. Carbón, tecnología limpia, Energía, Ambiente, Solar, Gestión de residuos. Accede Aquí.
- PlatoSalud. Inteligencia en Biotecnología y Ensayos Clínicos. Accede Aquí.
- Fuente: https://www.spacedaily.com/reports/Nanoscale_electron_movement_analysis_using_advanced_light_pulses_999.html
