Ученый HZB Эмад Азиз, возглавляющий совместную лабораторию HZB и Freie Universitat Berlin, разработал и установил новый инструмент для исследования сверхбыстрой динамики в растворах и на интерфейсах с использованием ультракоротких лазерных импульсов. Жидкие фазы являются естественной средой для многих интересных процессов в химии и биологии, а короткие световые импульсы позволяют понять электронную и структурную динамику молекул и молекулярных комплексов.
В частности, фотоэлектронная спектроскопия с экстремальным ультрафиолетовым (XUV) излучением является мощным методом исследования электронной плотности в валентной оболочке молекулярной системы. В сочетании с методом накачки-зондирования этот метод позволяет выявить механизмы молекулярных процессов, которые обычно происходят в субпикосекундном или фемтосекундном масштабе времени.Теперь Азиз и его команда построили новую настольную установку на основе лазера, которая генерирует световые импульсы XUV длительностью 45 фемтосекунд.
Для выбора конкретных длин волн были внедрены специальные пластинки с отражающими зонами, разработанные и изготовленные в HZB-Институте нанометровой оптики и технологий под руководством Алексея Эрко. Эти отражающие зонные пластины обеспечивают монохроматизацию с чрезвычайно высокой эффективностью и минимальным временным искажением импульса.
«Создав это новое настольное устройство и протестировав его, Ян Метье достиг одной из основных целей своей докторской степени», — объясняет его соруководитель доктор Игорь Киян. Длительность импульса 45 фемтосекунд для монохроматизированных гармоник в 300 раз короче типичной длительности импульса синхротронного излучения (15 пикосекунд) и сопоставима с длительностью импульса лазера на свободных электронах (ЛСЭ). «Наш лабораторный эксперимент имеет некоторые преимущества перед ЛСЭ, — отмечает Азиз. — Он позволяет проводить фотоэмиссионную спектроскопию молекулярных систем в растворах с временным разрешением, так что мы можем исследовать каталитические и энергетические материалы в реальных условиях, а также химию естественные процессы, которые обычно происходят в жидких фазах и на границах раздела. И, наконец, что не менее важно, он доступен всегда ».
