アト秒(略称は)は、国際単位系(SI)における時間の単位で、 10⁻¹⁸または1 / 1,000,000,000,000,000,000(1 京分の 1)秒に等しい。[ 1 ]
アト秒は秒に対する長さであり、秒は約316億9000万年に対する長さである。[ 2 ]
アト秒は非常に小さな単位ですが、様々な応用が期待されています。例えば、振動する分子、化学反応で原子間に形成される化学結合、その他極めて小さく、極めて高速な現象を観測することができます。
1アト秒は1000ゼプト秒、または1/1000フェムト秒に相当します。次のSI単位は1000倍大きいため、10⁻¹⁷秒や10⁻¹⁶秒といった値は、通常、数十または数百のアト秒で表されます。
歴史的発展
2001年、ウィーン工科大学のフェレンツ・クラウスとそのチームは、超短波長(7フェムト秒)の赤色レーザーパルスをネオン原子の流れに照射し、剥ぎ取られた電子がパルスによって運ばれ、ほぼ瞬時にネオン原子核に再放出された。[ 14 ]
アト秒パルスを捉えると同時に、物理学者たちはその有用性も実証した。彼らはアト秒パルスとそれより波長の長い赤色パルスをある種のクリプトン原子に同時に照射した。まず電子をはじき飛ばし、次に赤色光パルスを電子に照射し、最後にエネルギーを測定した。この2つのパルスのタイミングの差から判断して、科学者たちは電子が崩壊するのにかかる時間(何アト秒か)を非常に正確に測定した。科学者が電子のエネルギーを研究するためにこれほど短い時間スケールを使用したことはこれまでなかった。[ 15 ]
アプリケーション
光の波動を直接観察する
アト秒ストリーキングと呼ばれる方法を用いると、電磁波の電気的成分を見ることができる。科学者はまずネオン原子のガスを用意し、アト秒単位で測定される超短パルスの紫外線を照射してイオン化する。すると赤外線の電場が電子の運動に強く影響を与える。電場が振動すると電子は上下に揺さぶられる。電子が放出されるタイミングによって、この過程で放出される最終エネルギーは異なる。2つのパルス間の相対的な遅延の関数として測定された電子のエネルギーの最終値は、アト秒パルスの電場の痕跡を明確に示している。[ 19 ]
参考文献
- ↑ "attosecond - Memidex 辞書/類語辞典"。2019 年 4 月 7 日。2019年 4 月 7 日のオリジナルからアーカイブ済み。2023年10 月 24 日取得。
- ↑ 「アト秒時間の探求 - ステイシー分子科学研究所 (SIMS)」 。2007年11月11日。 2007年11月11日のオリジナルからアーカイブ。 2023年10月24日取得。
- ↑グルンドマン、スヴェン。トラバート、ダニエル。フェレ、キリアン。ストレンガー、ニコ。ピア、アンドレアス。カイザー、レオン。キルヒャー、マックス。ウェラー、ミリアム。エッカート、セバスチャン。シュミット、ローター博士。トリインター、フロリアン。ヤンケ、ティル。シェフラー、マルクス S.ラインハルト・デルナー(2020年10月16日)。「分子光イオン化におけるゼプト秒の誕生時間遅延」。科学。370 (6514 ) : 339–341.arXiv : 2010.08298 。Bibcode : 2020Sci...370..339G。土井:10.1126/science.abb9318。ISSN 0036-8075。PMID 33060359 . S2CID 222412229 .
- ↑ 「CODATA値:時間の原子単位」。physics.nist.gov 。 2023年10月24日取得。
- ↑ 「 Optica Publishing Group」。opg.optica.org 。 2023年10月24日取得。
- ↑ Kim, HY; Garg, M.; Mandal, S.; Seiffert, L.; Fennel, T.; Goulielmakis, E. (2023年1月). "アト秒電界放出" . Nature . 613 (7945): 662– 666. doi : 10.1038/s41586-022-05577-1 . ISSN 1476-4687 . PMC 9876796 . PMID 36697865 .
- ↑ 「アト秒電子パルスは史上最短と主張されている」。Physics World。2023年2月17日。 2023年2月17日取得。
- ↑リー、ジエ。レン、シャオミン。イン、ヤンチュン。趙くん。チュー、アンドリュー。チェン、ヤン。エリック・カニンガム。王、楊。胡秀源。ウー、イー。チニ、マイケル。張、曾湖(2017 年 8 月 4 日)「53アト秒のX線パルスが炭素K端に到達」。ネイチャーコミュニケーションズ。8 (1): 186。Bibcode : 2017NatCo...8..186L。土井: 10.1038/s41467-017-00321-0。ISSN 2041-1723。PMC 5543167。PMID 28775272。
- ↑ 「量子力学の働きを観察:研究者らが世界記録のレーザーパルスを生成」 ScienceDaily 2023年10月24日取得
- ↑ 「ベリリウム8」、ウィキペディア、2023年6月21日、 2023年10月24日取得
- ↑ 「分子運動の最速ビュー」。2006年3月4日。 2023年10月24日取得。
- ↑ 「原子間を移動する電子のタイミング制御ホッピング|ニューサイエンティスト」。2016年5月11日。2016年5月11日のオリジナルからアーカイブ。 2023年10月24日取得。
- ↑ Föhlisch, A.; Feulner, P.; Hennies, F.; Fink, A.; Menzel, D.; Sanchez-Portal, D.; Echenique, PM; Wurth, W. (2005年7月1日). 「アト秒領域における電子ダイナミクスの直接観測」 . Nature . 436 (7049): 373–376 . Bibcode : 2005Natur.436..373F . doi : 10.1038 / nature03833 . ISSN 0028-0836 . PMID 16034414. S2CID 4411563 .
- ↑ 「アト秒物理学が画期的な出来事となる」。www.mpq.mpg.de 。 2023年10月24日取得。
- ↑ Krausz, Ferenc (2016). "アト秒物理学の誕生とその成熟" . Physica Scripta . 91 (6). Bibcode : 2016PhyS...91f3011K . doi : 10.1088/0031-8949/91/6/063011 . S2CID 124590030 .
- ↑ 「1999年ノーベル化学賞」。NobelPrize.org 。 2023年10月24日取得。
- ↑カナダ国立研究評議会(2017年6月15日)「アト秒研究の重要性」 www.canada.ca 2023年11月4日取得。
- ↑ 「2023年ノーベル物理学賞」。NobelPrize.org 。 2023年11月5日取得。
- ↑ Goulielmakis, E.; Uiberacker, M.; Kienberger, R.; Baltuska, A.; Yakovlev, V.; Scrinzi, A.; Westerwalbesloh, Th.; Kleineberg, U.; Heinzmann, U.; Drescher, M.; Krausz, F. (2004年8月27日). "光波の直接測定" . Science . 305 (5688): 1267– 1269. Bibcode : 2004Sci...305.1267G . doi : 10.1126/science.1100866 . ISSN 0036-8075 . PMID 15333834 . S2CID 38772425 .
- ↑ギル、ビクトリア(2023年10月3日)。「アト秒物理学者アゴスティーニ、リュイリエ、クラウスにノーベル賞」。BBC 。 2024年5月8日閲覧。
- ↑ Bubola, Emma; Miller, Katrina (2023年10月3日). 「電子の動きを解明した科学者3名にノーベル物理学賞授与」 .ニューヨーク・タイムズ. 2024年5月8日閲覧.
- ↑ Koll, L.-M.; et al. (2026). "アト秒科学におけるエンタングルメントと電子コヒーレンス" . Nature . 652 : 82– 88. doi : 10.1038/s41586-026-10230-2 .