BERLIN / LONDON (IT BOLTWISE) – Wissenschaftler des Max-Born-Instituts in Berlin haben eine bahnbrechende Methode zur Charakterisierung von Lichtimpulsen im Vakuum-Ultraviolettbereich entwickelt. Diese Innovation ermöglicht es, die Dynamik von Valenzelektronen in Materialien mit bisher unerreichter Präzision zu untersuchen.
Ein Forscherteam am Max-Born-Institut in Berlin hat eine bedeutende Weiterentwicklung in der Charakterisierung von Lichtimpulsen im Vakuum-Ultraviolettbereich (VUV) erzielt. Diese Impulse, die nur wenige Femtosekunden dauern, bieten eine neue Möglichkeit, die Dynamik von Valenzelektronen in verschiedenen Materialien zu untersuchen. Die Fähigkeit, diese Impulse vollständig zu charakterisieren, eröffnet neue Horizonte in der Materialforschung.
Die Technik, die von John C. Travers von der Heriot-Watt University in Großbritannien entwickelt wurde, nutzt die Emission resonanter dispersiver Wellen (RDW) nach der Soliton-Selbstkompression in Wellenleitern. Diese Methode ermöglicht die Erzeugung von UV-Impulsen im Mikrojoule-Bereich mit einer Länge von wenigen Femtosekunden und einer breiten Abstimmbarkeit bis hinunter zu 110 nm. Die Anwendung dieser Technik auf den VUV-Bereich war bisher aufgrund technischer Herausforderungen, wie hoher Materialabsorption und übermäßiger Dispersion, schwierig.
Das Team des Max-Born-Instituts hat nun die RDW-Technik erfolgreich auf den VUV-Spektralbereich ausgeweitet. Mit der Elektronen-FROG-Technik, einer Variante des frequenzaufgelösten optischen Gating, konnten sie die Impulse zwischen 160 und 190 nm vollständig charakterisieren. Diese Methode nutzt die Zwei-Photonen-Ionisation von Edelgasen und ermöglicht eine präzise Messung der Impulsform.
Die Ergebnisse dieser Forschung könnten weitreichende Auswirkungen auf die Untersuchung der Relaxationsdynamik in organischen Molekülen haben. Erste Pump-Probe-Messungen an kleinen organischen Molekülen wie Ethylen zeigen vielversprechende Einblicke in die Dynamik nach der Photoanregung. Diese Fortschritte könnten die Tür zu neuen Anwendungen in der Materialwissenschaft und Photochemie öffnen.
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