Ludwig Maximilians Universität (LMU), em Munique físicos do Laboratório para Física attosecond desenvolveram uma nova fonte de luz de laser que vai levar a avanços significativos na investigação sobre a física fundamental. A nova geração de lasers podem ser utilizados para explorar os processos elementares que fundamentam fenómenos naturais, como a capacidade de gerar impulsos de luz de elevada energia com um comprimento de onda de 60 nanómetros, no segmento extremo ultravioleta do espectro, é agora ao nosso alcance, abrir uma nova janela sobre os microcosmos.
Esses impulsos são suficientemente enérgica para excitar íons de hélio, o que permitiria a frequência da emissão associado a ser precisamente determinada com a técnica de freqüência-pente, para os quais LMU Prof. Theodor Hänsch ganharam o Prêmio Nobel de Física em 2005. Este tipo de laser espectroscopia fornece um meio para determinar os valores das constantes da natureza com uma precisão extremamente elevada. O laser de disco fino promete se tornar um item padrão do equipamento para a pesquisa básica em física attosecond e espectroscopia laser.
O futuro da eletrônica reside no controle óptico de fluxos de elétrons. Isto iria permitir que as operações de processamento de dados a serem realizadas a frequências equivalente à taxa de oscilação da luz visível - cerca de 100.000 vezes mais rápido do que é possível com as técnicas actuais. Físicos do Laboratório para Física attosecond (LAP), que é executado em conjunto pela LMU de Munique e do Instituto Max Planck de Óptica Quântica (MPQ), desenvolveram uma nova fonte de luz que traz a idade de optoeletrônica mais perto. A equipe descreve o novo instrumento na revista " Nature Communications ".
A maioria dos lasers utilizados em laboratórios de pesquisa são baseados em Titânio: Safira (Ti: SA) cristais. Mas todas as indicações são de que sistemas de laser disc-fino em breve deslocar os seus rivais mais antigas, que empregam cristais rod- ou laje-like. A equipe do LAP introduziu agora a Ytterbium: Ítrio-Alumínio-Granada (Yb: YAG) disco. O instrumento emite pulsos com duração de 7,7 femtosegundos (1 fs = 10-15 s, um milionésimo de um bilionésimo de segundo), o que corresponde a 2,2 períodos de onda. A potência média de impulsos é de 6 W, e cada impulso transporta 0,15 microjoules de energia, 1,5 ordens de grandeza maior do que a atingível com titânio comerciais: os lasers de safira.
Os físicos já são capazes de controlar a forma de onda dos pulsos emitidos com precisão considerável, mas o novo sistema amplia essa capacidade ainda mais. Exquisite controle da forma temporal dos campos electromagnéticos das ondas de luz é indispensável para a sua utilização na comutação de elétrons flui em matéria condensada e em átomos individuais e, portanto, para optoeletrônica. Em segundo lugar, comprimento de pulso deve ser limitada a alguns femtosegundos. Experimentos anteriores realizadas pela equipe do LAP tinha mostrado que ele é realmente possível mudar correntes elétricas dentro e fora usando um formato especial pacotes de ondas eletromagnéticas, ou seja, pulsos de laser controlado por fase. No entanto, as taxas máximas de comutação obtidos nestas experiências estavam na ordem de alguns milhares por segundo.
Este limite já foi espetacularmente violado. O novo laser é capaz de produzir dezenas de milhões de pulsos de alta potência por segundo, e inaugura uma nova era na investigação de processos físicos ultra-rápidos. Este campo centra-se em fenômenos como movimentos de elétrons em moléculas e átomos, que podem ocorrer em escalas de tempo attosecond (um attosecond tem a duração de um bilionésimo de bilionésimo de segundo, 10-18 seg). A capacidade de gerar pulsos de laser attosecond permite efetivamente movimentos de elétrons para ser "fotografada".
Com o advento do novo laser, fotografia atômica se move para uma nova fase. Caracterização dos eventos raros nas micro com o Ti: sistemas de Sa agora utilizados em laboratórios attosecond requer tempos de observação de horas ou mesmo dias, assumindo que eles podem ser capturados em tudo. O novo instrumento melhora as taxas de aquisição de dados por um fator de entre 1000 e 100 mil, tornando-se possível estudar tais fenômenos em muito menos tempo e com muito mais detalhes.
O Galaxy diário via Ludwig Maximilians Universitaet
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