Fizicienii au dezvoltat cel mai rapid microscop din lume, capabil să observe electronii în mișcare. Acest avans tehnologic, o versiune îmbunătățită a microscopului electronic de transmisie, utilizează pulsuri de electroni de o cvintilionime de secundă pentru a capta imagini ale particulelor în mișcare. Datorită vitezei lor de aproximativ 2200 km/s, electronii pot înconjura Pământul în doar 18,4 secunde, iar noul microscop promite descoperiri revoluționare în domeniul fizicii particulelor.
Rezultatele au fost publicate în jurnalul Science Advances. Conform lui Mohammed Hassan, profesor asociat la Universitatea din Arizona și autor principal al studiului, „Acest microscop este echivalentul unei camere extrem de avansate în tehnologia smartphone-urilor, permițându-ne să vedem electronii, un obiect deosebit de mic care nu putea fi observat înainte.”
Hassan adaugă: „Sperăm că această tehnologie va permite comunității științifice să înțeleagă mai bine fizica cuantică ce guvernează comportamentul electronilor.”
Studiul electronilor la nivel atomic a fost întotdeauna o provocare, iar progresele recente în generarea de pulsuri de atosecunde (1 x 10^-18 secunde) au adus recunoaștere internațională, inclusiv Premiul Nobel pentru Fizică în 2023. Cu noul microscop, cercetătorii pot acum analiza mișcările electronilor, modul în care aceștia transportă sarcina electrică, și comportamentul lor în semiconductori și apă.
Pentru a obține imagini detaliate ale mișcărilor electronilor, fizicienii au rafinat tehnologia „tunului de electroni” pentru a produce pulsuri de o atosecundă. Aceste pulsuri interacționează cu materialul studiat, încetinind electronii și modificând forma frontului de undă, iar aceste modificări sunt apoi capturate printr-o lentilă și transformate într-un semnal luminos.
„Am reușit să obținem o rezoluție temporală de atosecunde și am numit această tehnologie ‘attomicroscopie’. Este prima dată când putem observa detalii ale electronilor în mișcare”, a declarat Hassan.
