Nous pourrons bientôt mieux comprendre le microcosme et le monde des électrons. Des chercheurs de l'Université de Lund et de l'Université d'État de Louisiane ont développé un outil qui permet de contrôler la lumière UV extrême - une lumière avec des longueurs d'onde beaucoup plus courtes que la lumière visible. La nouvelle méthode utilise de fortes impulsions laser pour diriger les courtes rafales de lumière.

Quelque chose de très excitant se produit lorsque la lumière frappe les électrons :ils commencent à bouger, et quand ils font cela, ils réémettent la lumière. L'électron, qui est très petit, peut facilement suivre les oscillations rapides de la lumière. Cependant, réémettre la lumière prend un certain temps, et pendant ce temps, les électrons peuvent être contrôlés afin qu'ils émettent la lumière dans une direction différente.

"Cela signifie que nous pouvons contrôler les propriétés de la lumière, par exemple changer de direction, modifier la durée d'impulsion, diviser la lumière ou la concentrer, ", dit Johan Mauritsson.

Comme lui et ses collègues contrôlent les électrons avec une autre impulsion laser, est-il possible de contrôler avec précision le timing entre les deux impulsions - et de le régler exactement à ce qu'ils veulent qu'il soit.

"Ce qui rend ce domaine de recherche si intéressant, c'est que nous ne savons toujours pas exactement ce qui se passe lorsque la lumière frappe un matériau. Qu'est-ce que c'est, par exemple, la première chose qui arrive quand la lumière du soleil frappe une fleur ? Nous ne connaissons pas tous les détails", dit Johan Mauritsson, chercheur dans le domaine de la science attoseconde à l'Université de Lund en Suède.

Pourtant, il n'est pas si étrange que de nombreux détails soient encore inconnus. Vous ne pouvez pas sonder des intervalles de temps plus courts que le temps qu'il faut à la lumière pour faire une oscillation. Cela rend impossible l'utilisation de la lumière visible pour suivre la dynamique des électrons, puisqu'une oscillation prend environ 2 femtosecondes, ou 10-15 secondes. Pendant ce temps, l'électron fait plus de 13 fois le tour des noyaux. Il nous faut donc une lumière qui oscille beaucoup plus vite, c'est-à-dire avec des longueurs d'onde plus courtes.

Cette technique pour contrôler la lumière est nouvelle et il y a encore beaucoup à améliorer.

"En ce moment, nous travaillons sur l'amélioration de la résolution temporelle avec diverses expériences avec la lumière XUV, par exemple pour les lasers à électrons libres. Cependant, notre objectif principal est de développer la technique afin que nous puissions en apprendre davantage sur l'interaction lumière/électron. Mais qui sait, dans 50 ans, nous utiliserons peut-être tous des optiques ultrarapides dans notre vie quotidienne", conclut Samuel Bengtsson, Doctorant en physique atomique.