Attofysik
Attofysik, också benämnt attosekundfysik eller attosekundvetenskap, är ett område inom fysik som omfattar interaktionen mellan ljus och materia, där attosekundlånga (10−18 sekunder) fotonpulser används för att undersöka dynamiska processer i materia med en oöverträffad tidsupplösning.[1]
Attofysik använder sig i huvudsak av metoder inom pump-probe spektroskopi för att undersöka fysikaliska processer. På grund av de fysikaliska processernas komplexitet krävs det generellt sett samverkan mellan avancerade moderna experiementella uppställningar och avancerade teoretiska verktyg för att tolka mätdata från attofysikexperiment.[2]
Attofysik används i huvudsak för forskning inom:
- Atomfysik: undersökning av elektronkorrelationseffekter, fördröjd utsändning av fotoner och joniserande tunneleffekter.[3]
- Molekylfysik och molekylkemi: undersökning av elektronrörelsens påverkan i exciterade molekylära tilltånd (som till exempel vid laddningsöverföring) och fotoninducerad jonisering.[4]
- Fasta tillståndets fysik: undersökning av excitondynamik i avancerade 2D-material, petahertz laddningsbärare i fasta material och spinndynamik i ferromagnetiska material.[5]
Ett av de främsta målen inom attofysik är att kunna tillhandahålla avancerad kunskap om elektroners kvantdynamik i atomer, molekyler och fasta material. Den stora utmaningen på lång sikt är att uppnå realtidskontroll över elektroners rörelser i materia.[6]
Världsrekordet för kortaste ljuspulsen skapad med mänsklig teknologi är 43 attosekunder.[7]
2022 blev, Anne L'Huillier, Paul Corkum och Ferenc Krausz belönade med Wolfpriset i fysik för sina ledande bidrag till ultrasnabb laservetenskap och attofysik.[8] Följande år, 2023, belönades L'Huillier, Krausz and Pierre Agostini med Nobelpriset i fysik för ”för experimentella metoder som genererar attosekundpulser av ljus för studier av elektrondynamik i materia”.[9]
Referenser
[redigera | redigera wikitext]- Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, Attosecond physics, 4 oktober 2023.
Noter
[redigera | redigera wikitext]- ^ P.H. Bucksbaum (2003). ”Attophysics: Ultrafast Control”. Nature 421: sid. 593–594. doi:. http://www.nature.com/nature/journal/v421/n6923/full/421593a.html.
- ^ Krausz F, Ivanov M (februari 2009). ”Attosecond physics.”. Reviews of Modern Physics 81 (1): sid. 163–234. doi:. https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/fulltext/?id=1245a958-9c93-4116-bfdb-f447e8a53c48.
- ^ Schultze M, Fiess M, Karpowicz N, Gagnon J, Korbman M, Hofstetter M, Neppl S, Cavalieri AL, Komninos Y, Mercouris T, Nicolaides CA, Pazourek R, Nagele S, Feist J, Burgdörfer J, Azzeer AM, Ernstorfer R, Kienberger R, Kleineberg U, Goulielmakis E, Krausz F, Yakovlev VS (juni 2010). ”Delay in photoemission”. Science 328 (5986): sid. 1658–62. doi:. PMID 20576884. https://mediatum.ub.tum.de/doc/1579410/document.pdf.
- ^ Nisoli M, Decleva P, Calegari F, Palacios A, Martín F (augusti 2017). ”Attosecond Electron Dynamics in Molecules”. Chemical Reviews 117 (16): sid. 10760–10825. doi:. PMID 28488433. http://bib-pubdb1.desy.de/record/392213/files/chemrev%20%281%29.pdf.
- ^ Ghimire S, Ndabashimiye G, DiChiara AD, Sistrunk E, Stockman MI, Agostini P, DiMauro LF, Reis DA (8 oktober 2014). ”Strong-field and attosecond physics in solids” (på engelska). Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics 47 (20): sid. 204030. doi:. ISSN 0953-4075.
- ^ P. Agostini, L.F. DiMauro (2004). ”The physics of attosecond light pulses”. Reports on Progress in Physics 67 (6): sid. 813–855. doi:. http://www.iop.org/EJ/article/0034-4885/67/6/R01/rpp4_6_R01.pdf.
- ^ Gaumnitz T, Jain A, Pertot Y, Huppert M, Jordan I, Ardana-Lamas F, Wörner HJ (oktober 2017). ”Streaking of 43-attosecond soft-X-ray pulses generated by a passively CEP-stable mid-infrared driver” (på engelska). Optics Express 25 (22): sid. 27506–27518. doi:. PMID 29092222.
- ^ ”Wolf Prize in Physics 2022”. 8 februari 2022. Arkiverad från originalet den 7 december 2022. https://web.archive.org/web/20221207064204/https://wolffund.org.il/2022/02/08/paul-corkum/. Läst 4 oktober 2023.
- ^ ”Nobelpriset i fysik 2023” (på amerikansk engelska). NobelPrize.org. https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2023/213182-press-release-swedish/. Läst 4 oktober 2023.