首次观测到电子飞离原子过程

郑 凡

据美国物理学家组织网（www.physorg.com）2010年10月12日报道，研究人员通过朝一个原子发射一束强烈的激光脉冲，首次实时观测到了原子最外层的电子从原子中喷射而出的情景。这项新方法有望让科学家制备出效率更高的电子设备，将电子数据处理过程推向更高的层次。

   来自美国加州大学伯克利分校、德国马克斯·普朗克量子光学研究所和美国能源部下属的劳伦斯·伯克利国家实验室的研究人员，在超快激光科学家莱翁（S. Leone）的领导下，在不足4飞秒（10-15秒）的时间内，朝一个氪原子施加了超快速的超强紫外线激光脉冲，其持续时间只有150阿秒（10-18秒），并观测和拍摄到了氪原子最外层电子的运动过程。氪原子外层的电子逃逸之后，留下来的“原子”外壳拥有了一个高度“兴奋”的带正电空穴。这项对电子运动的研究有望使科学家更好地控制一些过程，从而促进高速电子学的发展。莱翁解释道，如果想要理解高速电子学，需要想方设法改变化学反应中的分子键，改变固体内以及化学反应发生时电子的运动状态，而要想做到这一点，只有让整个过程在飞秒时间内完成才行。

   负责该实验项目的主管伯曼（M. R. Berman）博士认为，新技术是阿秒脉冲能够探测电子运动情况的有力保障，并将为科学家在更快的时间内探测基本的物理过程打开一扇新窗口。他指出，新技术可用来探测物质和半导体中的电子运动情况，帮助理解电子损失的过程并减少电子损失，以制造出效率更高的电子设备和其他设备，比如太阳能电池等；并且将电子数据处理推向最高的层面。 （郑　凡）