Nobelpreisträger erkundet neue Welten mit Attosekunden-Laserimpulsen

Kürzlich nutzten Dr. Anne L'Huillier, eine der letztjährigen Nobelpreisträgerinnen für Physik, und andere Forscher, darunter der Physiker Dr. Jan Vogelsang von der Universität Oldenburg, Attosekundenlaserpulse in Verbindung mit einem Photoelektronenmikroskop (PEEM), um zu verfolgen die Dynamik der von der Oberfläche von Zinkoxidkristallen freigesetzten Elektronen. Die Forschung demonstriert außerdem den Nutzen der Attosekunden-Laserpulstechnik im Bereich Nanomaterialien und neuartige Solarzellen.
Nobelpreisträger erkundet „neue Welten“ mit Attosekunden-Laserpulsen
Der sogenannte Attosekunden-Laserpuls im extremen Ultraviolett (EUV) ist eigentlich eine spezielle Art von Laserpuls mit einer Wellenlänge im Extrem-Ultraviolett-Band (EUV) und einer extrem kurzen Dauer von Attosekunden, einer der schnellsten bekannten Zeiteinheiten. Dadurch sind Attosekundenpulse äußerst zeitaufgelöst und in der Lage, sehr schnelle Prozesse oder transiente Ereignisse zu erfassen.
Für die Erzeugung extrem ultravioletter Attosekunden-Laserpulse sind hochenergetische Laser und eine Reihe von Techniken zur Pulskomprimierung und -verstärkung erforderlich. Solche Laserpulse haben ein breites Anwendungsspektrum in der wissenschaftlichen Forschung, bei hochpräzisen Messungen und in der Materialwissenschaft. Beispielsweise können damit dynamische Prozesse chemischer Reaktionen, elektronisches Verhalten in Materialien usw. untersucht werden.
Derzeit in der Fachzeitschrift Advanced Physical Research veröffentlicht, haben die Forscher erfolgreich Attosekundenmikroskopie und Photoemissionselektronenmikroskopie ohne Einbußen bei der zeitlichen oder räumlichen Auflösung kombiniert und schließlich die Verwendung von Attosekundenlaserpulsen zur Untersuchung von Licht-Materie-Wechselwirkungen realisiert, die aus der Horizontalen und Nanostrukturen stammen.
Die Verwendung einer Lichtquelle, die eine große Anzahl von Attosekunden-Pulsblitzen pro Sekunde erzeugen kann (in diesem Fall 200 000 Lichtpulse pro Sekunde), war einer der Faktoren, die dies ermöglichten. Wissenschaftler konnten das Verhalten der Blitze untersuchen, ohne sich gegenseitig zu stören, da jeder Blitz durchschnittlich ein Elektron von der Kristalloberfläche freisetzt. Je mehr Impulse pro Sekunde erzeugt werden, desto einfacher ist es, kleine Messsignale aus dem Datensatz zu extrahieren.