علماء يتحكمون في اليكترونات تتحرك بسرعة أتوثانية Attosecond !

علماء يتحكمون في اليكترونات تتحرك بسرعة أتوثانية Attosecond !

لأول مرة، استطاع فريق علماء دولي مراقبة والتحكم باتجاه اليكترونات تم اطلاقها من ذرة ضمن زمن حركتها الحقيقي. استخدم الباحثون FERMI، ليزر يطلق اليكترونات حرة لاتمام المهمة والتي استغرقت عدة أتوثانية، والأتوثانية هي جزء من بليون من بليون جزء من الثانية، أي 10-18 ثانية!

من الروعة بمكان ان نستطيع التحكم في حركة الاليكترونات، وهذا يعني أنه سيكون بامكاننا دراستها والتحكم في حركتها أثناء انتقالها بين مركبين كيميائيين وذلك خلال التفاعلات الكيميائية. والأفضل من هذا أن انجازاً من هذا النوع سيتيح للعلماء دراسة عمليات فائقة السرعة في زمنها الحقيقي، مثل البناء الضوئي والاحتراق.

ويتطلع العلماء إلى تطوير آلية التحكم هذه لدراسة عمليات أكثر تعقيداً مثل المحفزات في التفاعلات

FERMI

الكيميائية أو دراسة كيمياء الغلاف الجوي.

وبعكس أشعة الليزر المعتادة التي تُطلق الفوتونات الضوئية، فإن فيرمي FERMI يُطلق شعاع ليزر مكوّن من اليكترونات حرة الحركة سريعة جداً خلال مجال مغناطيسي.

باستخدام هذه التكنولوجيا أنتج العلماء شعاعين من الاليكترونات ذوا أطوال موجية مختلفة ( يستطيع العلماء التحكم في تردد الاليكترونات، ابتداءّ من تردد الميكرويف وحتى تردد أشعة اكس والاشعة تحت الحمراء).

استطاعت الاليكترونات ذات الموجات الأقصر أن تتحكم في حركة الاليكترونات وتغيّر اتجاهها. لكن هذا التحكم كان لفترة قصيرة من الوقت، لكن هذا انجاز بحد ذاته.

تتحرك الذرات داخل الجزيئات بمعدل زمني يقاس بالفيمتوثانية Femtosecond، أي جزء من مليون من بليون جزء من الثانية - ( 10-15  ثانية ).لكن الاليكترونات - وهي اساس الروابط الكيميائية - تتحرك أسرع بألف مرة من الذرات، بمعدل عشرات أو مئات إلى أتوثانية.

ضم الفريق الدولي علماء من ايطاليا، اليابان، روسيا، الولايات المتحدة وألمانيا,

ويأمل العلماء ان تتيح هذه التقنية دراسة ظواهر متعددة في العالم الحقيقي بسرعتها الفائقة.