利用超快成像技術(shù)觀測到兩種截然不同的全息圖案

由浦項科技大學(xué)的 Dong Eon Kim 教授和精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院的 X. Lai 教授領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家團隊在超快成像領(lǐng)域取得了突破性進展，首次分別清晰地觀測到了蜘蛛腿和魚骨狀兩種截然不同的全息圖案。

研究小組利用近單周期激光脈沖不僅揭示和識別了蜘蛛腿狀和魚骨狀圖案，還揭示和識別了電子全息圖上的古伊相位效應(yīng)。這項工作為從全息圖案中正確提取目標(biāo)分子的核間分離開辟了一條途徑。

研究論文發(fā)表在《光： 科學(xué)與應(yīng)用》雜志上。

圖片:strong-field-photoelec.jpg

X 射線衍射等傳統(tǒng)成像方法在捕捉分子內(nèi)電子的快速運動方面存在局限性。這種基于強場光電子全息（SFPH）的新方法有望以前所未有的分辨率徹底改變我們對這些基本構(gòu)件的認識。

通過使用載流子包相控制的近單周期激光脈沖，研究小組能夠清晰地觀察和識別不同的全息圖案，揭示目標(biāo)分子內(nèi)電子動力學(xué)的細節(jié)，因為以前阻礙SFPH測量的周期間干擾圖案被抑制了。

金教授解釋說：“這是第一次直接觀察到這些圖案。我們的方法使我們能夠在阿秒時間尺度上控制電子行為（阿秒是十億分之一秒）”。

研究人員通過提取目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)信息，展示了他們的方法的威力。研究成果可應(yīng)用于從化學(xué)、生物學(xué)到材料科學(xué)等各個領(lǐng)域。

重要的是，這種新方法比以往通常需要多次測量的方法更簡單。這一進步具有多功能性，有可能與其他技術(shù)相結(jié)合，提供更精確的控制和洞察力。

Kim 教授說：“我們的工作為研究分子動力學(xué)和控制化學(xué)反應(yīng)開辟了令人興奮的途徑。”

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論文鏈接：https://dx.doi.org/10.1038/s41377-024-01457-7