Фотоэмиссия электронов с кончика металлической иглы оказалась аттосекундной
Чтобы это выяснить, потребовались лазерные импульсы на двух разных частотах
Немецкие физики измерили время, которое занимает у электрона отрыв от кончика металлической иглы под действием интенсивного лазерного поля — оно оказалось равным 710 аттосекундам. Для этого они измеряли спектр обратно рассеянных электронов, облучая иглу импульсами света на двух частотах и меняя разницу фаз между ними. Исследование опубликовано в Nature.
Высвобождение электронов с поверхности твердых тел под действием света сыграло важную роль в развитии физики. Для объяснения фотоэффекта Эйнштейн предположил, что световая энергия поглощается порциями, заложив базис корпускулярного представления о свете.
Сегодня фотоэмиссия электронов лежит в основе фотовольтаики, оптоэлектроники, и некоторых приложений фотоники. В качестве источника электронов часто используют кончик металлической иглы — это позволяет добиваться ультракоротких электронных импульсов. Такие импульсы нужны для задач ускорения частиц, а также для визуализации.
Для оптимизации этого процесса физикам нужно понимать фотоэмиссию в деталях. Наибольших успехов они достигли при работе с газообразными атомами и молекулами: в них временное разрешение ионизации достигло аттосекунд. Для твердых же тел, в особенности тонких игл, сегодня существуют только грубые оценки времени фотоэмиссии.