Une équipe de recherche de l'Université de Floride centrale a démontré l'impulsion lumineuse la plus rapide jamais développée, un flash à rayons X de 53 attosecondes.

Le groupe dirigé par le professeur Zenghu Chang a battu son propre record établi en 2012 :une impulsion de lumière ultraviolette extrême de 67 attosecondes qui était la plus rapide à l'époque.

À un quintillionième de seconde, une attoseconde est incroyablement rapide. En 53 attosecondes, la lumière parcourt moins d'un millième du diamètre d'un cheveu humain.

De la même manière, les caméras à grande vitesse peuvent enregistrer des vidéos au ralenti de balles volantes, les impulsions lumineuses attosecondes permettent aux scientifiques de capturer des images d'électrons en mouvement rapide dans des atomes et des molécules avec une netteté sans précédent.

Comme indiqué le 4 août dans Communication Nature , les impulsions que Chang a maintenant démontrées ne sont pas seulement de plus courte durée, mais aussi en longueur d'onde. La nouvelle lumière atteint une région spectrale importante, la soi-disant "fenêtre d'eau, " où les atomes de carbone absorbent fortement mais pas l'eau.

"De tels rayons X mous attosecondes pourraient être utilisés pour filmer des vidéos au ralenti d'électrons et d'atomes de molécules biologiques dans des cellules vivantes pour, par exemple, améliorer l'efficacité des panneaux solaires en comprenant mieux le fonctionnement de la photosynthèse, " dit Chang, un professeur UCF Trustee Chair en CREOL, Le Collège d'Optique &Photonique, et le Département de physique. Chang est le directeur de l'Institute for the Frontiers of Attosecond Science and Technology (iFAST), situé dans le département de physique, où les expériences ont été menées.

Les rayons X interagissent avec les électrons étroitement liés dans la matière et peuvent révéler quels électrons se déplacent dans quels atomes, fournir une autre façon d'étudier les processus rapides dans les matériaux avec une spécificité d'élément chimique. Cette capacité est inestimable pour le développement de puces logiques et mémoire de nouvelle génération pour les téléphones mobiles et les ordinateurs qui sont mille fois plus rapides que celles utilisées aujourd'hui.

La production de rayons X attosecondes nécessite un nouveau type de driver de haute puissance :les lasers femtosecondes à grande longueur d'onde. C'est une approche que Chang et son équipe ont mis au point.