當激光擊中電子(紅色）時，它們只需要13-34飛秒來激發(fā)并重新分配能量。圖片來源：Shutterstock

物理學家向電子發(fā)射激光，以了解粒子如何獲得和釋放能量?？茖W家已經以記錄的精度觀察到電子在受到光的激發(fā)時，如何隨著時間獲得并重新分配能量——這是以前的研究無法在如此短的時間尺度上測量的現象。

在近日發(fā)表于《物理評論B》的一項研究中，美國加州大學伯克利分校的Daniel Neumark和Stephen Leone及同事在重復實驗中，用可見光激光器擊中了一個50納米厚的鎳樣品來激發(fā)金屬的電子。經過一系列的延遲后，研究人員用一個長度小于4飛秒（4千萬億分之一秒）的極紫外激光脈沖擊中樣本。他們測量了樣品對這個脈沖的吸收，這使得他們可以推斷出鎳中電子的集體特性是如何隨時間變化的。

受激電子通過重新分配能量達到平衡——這個過程需要13~34飛秒，取決于初始可見光脈沖的總能量。這些粒子在大約640飛秒的時間內冷卻。

這項工作為物理學家提供了一種方法來探測超快光誘導過程中的電子動力學，例如發(fā)生在太陽能電池中的那些過程。

相關論文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevB.103.064305