Professeur Zenhgu Chang, Chaire d'administrateur de l'Université de Floride centrale et professeur au Center for Research and Education in Optics and Lasers, Collège d'optique et de photonique, et Département de physique, et son équipe ont généré ce qui est considéré comme l'impulsion lumineuse la plus rapide jamais développée. Le travail de l'équipe a été financé par le bureau de recherche de l'armée du laboratoire de recherche de l'armée américaine. Crédit :Laboratoire de recherche de l'armée américaine
Des chercheurs de l'Université de Floride centrale ont généré ce qui est considéré comme l'impulsion lumineuse la plus rapide jamais développée.
L'impulsion de 53 attosecondes, obtenu par le professeur Zenhgu Chang, Chaire d'administration de l'UCF et professeur au Centre de recherche et d'enseignement en optique et lasers, Collège d'optique et de photonique, et Département de physique, et son groupe à l'université, a été financé par le bureau de recherche de l'armée du laboratoire de recherche de l'armée américaine.
Spécifiquement, il a été financé par l'initiative de recherche universitaire multidisciplinaire de l'ARO intitulée "Post-Born-Oppenheimer Dynamics Using Isolated Attosecond Pulses, " dirigé par Jim Parker d'ARO et Rich Hammond.
Cela bat le record de l'équipe d'une impulsion de lumière ultraviolette extrême de 67 attosecondes établie en 2012.
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, permettre des avancées dans la technologie des panneaux solaires, puces logiques et mémoires pour téléphones mobiles et ordinateurs, et dans l'armée en termes d'augmentation de la vitesse de l'électronique et des capteurs, ainsi que l'identification des menaces.
"C'est l'impulsion laser la plus courte jamais produite, " a déclaré Hammond. " Cela ouvre de nouvelles portes en spectroscopie, permettant l'identification de substances pernicieuses et de résidus explosifs.
Hammond a noté que cette réalisation est également un outil nouveau et très efficace pour comprendre la dynamique des atomes et des molécules, permettant d'observer comment les molécules se forment et comment les électrons dans les atomes et les molécules se comportent.
"Cela peut aussi être étendu aux systèmes de matière condensée, permettant une précision et des détails sans précédent de l'atome, moléculaire, et même phase, changements, " a déclaré Hammond. " Cela ouvre la voie à de nombreux nouveaux types d'expériences, et fait avancer la physique avec la capacité de comprendre la matière mieux que jamais."
(De gauche à droite) Rich Hammond et Jim Parker du US Army Research Laboratory's Army Research Office ont dirigé l'Initiative de recherche universitaire multidisciplinaire qui a financé ce projet. Crédit :Laboratoire de recherche de l'armée américaine
Chang a fait écho aux sentiments de Hammond selon lesquels cette réalisation change la donne pour la poursuite des recherches dans ce domaine.
"L'énergie photonique des impulsions de rayons X attosecondes est deux fois plus élevée que les sources lumineuses attosecondes précédentes et a atteint le bord K du carbone (284 eV), qui permet de sonder et de contrôler la dynamique électronique du cœur comme les processus Auger, " dit Chang. " En physique de la matière condensée, le procédé électronique ultrarapide dans les matériaux carbonés, comme le graphène et le diamant, peuvent être étudiés via les transitions du noyau à la valence. En chimie, dynamique des électrons dans les molécules contenant du carbone, comme le dioxyde de carbone, Acétylène, Méthane, etc., peut maintenant être étudiée par absorption transitoire attoseconde, en profitant de la spécificité de l'élément."
Ce développement est l'aboutissement d'années de financement ARO de la science attoseconde.
Tout a commencé avec un ARO MURI il y a environ huit ans intitulé "Technologie optique attoseconde basée sur la recollision et la synchronisation" de la division de physique. Cela a été suivi par des prix d'investigateur unique, Programmes d'instrumentation de recherche de l'Université de la Défense et enfin un ARO MURI intitulé "Attosecond Electron Dynamics" de la division de chimie.
Du point de vue de l'ARL/ARO, Hammond a dit que cette réalisation, qui comprenait des chercheurs du monde entier, montre comment la poursuite du financement de la recherche fondamentale à l'aide de plusieurs instruments, comme les MURI, DURIP, et bourses d'investigateur unique, peut être utilisé de manière cohérente et significative pour repousser les frontières de la science.
L'équipe de Chang comprend Jie Li, Xiaoming Ren, Yanchun Yin, Andrew Chew, Yan Cheng, Eric Cunningham, Yang Wang, Shuyuan Hu, et Yi Wu, qui sont tous affiliés à l'Institute for the Frontier of Attosecond Science and Technology, ou iFAST ; Kun Zhao, qui est également affilié à l'Académie chinoise des sciences, et Michael Chini du Département de physique de l'UCF.
