【消費(fèi)電子實(shí)驗(yàn)室-2023/1/9】德國(guó)科學(xué)家已創(chuàng)造出迄今最短的電子短脈沖，其持續(xù)時(shí)間僅為 53 阿秒，也就是百億億分之 53 秒。這一成就可能會(huì)帶來更精確的電子顯微鏡，在原子水平上捕捉到清晰、靜止的圖像，還可以加快計(jì)算機(jī)芯片中的數(shù)據(jù)傳輸速度。

消費(fèi)電子實(shí)驗(yàn)室了解到，電子的脈沖被用來表示計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)或在電子顯微鏡中捕捉圖像。脈沖越短，信息傳輸?shù)乃俣染驮娇欤�研究人員一直致力于盡可能縮短電子脈沖的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)。

德國(guó)羅斯托克大學(xué)的 Eleftherios Goulielmakis 和他的同事一直在努力盡可能縮短這種脈沖的長(zhǎng)度。普通電路內(nèi)的電場(chǎng)所產(chǎn)生的電子脈沖受到電子在物質(zhì)內(nèi)振蕩的頻率的限制。Goulielmakis 說，一個(gè)脈沖需要持續(xù)這些振蕩的至少半個(gè)周期，因?yàn)檎�是這個(gè)周期為電子創(chuàng)造了一個(gè)“推動(dòng)力”。而光的振蕩頻率要高得多，所以他的團(tuán)隊(duì)一直在使用短促的光來觸發(fā)電子的脈沖。

2016 年，Goulielmakis 的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一個(gè)持續(xù)時(shí)間僅為 380 阿秒的可見光閃光。使用同樣的技術(shù)，該團(tuán)隊(duì)聚焦激光，將電子從鎢針的尖端打入真空，獲得了持續(xù)時(shí)間僅 53 阿秒的電子脈沖，比啟動(dòng)它的光脈沖還要短。Goulielmakis 說，在玻爾的氫原子模型中，這一持續(xù)時(shí)間是氫原子中的電子繞其原子核運(yùn)行的時(shí)間的五分之一。

這么短的電子脈沖可以使電子顯微鏡聚焦于更短的時(shí)間片段，就像降低相機(jī)的快門速度一樣，以更清楚地揭示粒子的運(yùn)動(dòng)。

“如果我們使用我們的電子脈沖創(chuàng)建電子顯微鏡，那么我們就有足夠的分辨率，不僅可以看到運(yùn)動(dòng)中的原子，這將已經(jīng)是一件令人興奮的事情，甚至可以看到電子如何在這些原子之間跳躍，”Goulielmakis 說。