通过使用超快激光闪光，罗斯托克大学的科学家与斯图加特马克斯普朗克固态研究所的研究人员合作，产生并测量了迄今为止最短的电子脉冲。电子脉冲是通过使用激光从微小金属尖端去除电子而产生的，持续时间仅为53阿秒，即十亿分之一秒的53亿分之一秒。该事件在人造材料电流控制方面创造了新的速度记录。

该研究为提高电子和信息技术的性能开辟了新途径，并开发了新的科学方法以极速可视化微观世界中的现象。

有没有想过是什么让您的计算机和其他电子产品的性能变慢或变快?这是电子(我们微观世界中最微小的粒子)从电子微芯片晶体管内部的微小引线流出并形成脉冲所需的时间。加速这一过程的方法对于将电子产品及其应用提升到最终性能极限至关重要。但是，电子电路中微小金属引线的电子流出的最短可能时间是多少?

通过使用极短的激光闪光，由罗斯托克大学物理研究所极端光子学组组长EleftheriosGoulielmakis教授领导的研究小组和斯图加特马克斯普朗克固态研究所的合作者使用状态-最先进的激光脉冲从钨纳米尖端喷射电子，产生迄今为止最短的电子爆发。这项工作发表在Nature上。

尽管人们早就知道光可以从金属中释放电子——爱因斯坦是第一个解释这一过程的人——但这个过程极难操纵。光的电场每秒改变其方向约一百万十亿次，这使得控制它从金属表面剥离电子的方式具有挑战性。

为了克服这一挑战，罗斯托克的科学家和他们的同事使用了他们的团队之前开发的现代技术——光场合成——这使他们能够将闪光缩短到小于其自身场的完整摆动。反过来，他们使用这些闪光灯照亮钨针的尖端，将电子释放到真空中。

研究小组负责人EleftheriosGoulielmakis解释说：“使用仅包含其场的一个周期的光脉冲，现在可以给电子一个精确控制的冲击，使它们在很短的时间间隔内从钨尖端释放出来。”.

但除非科学家们也找到一种方法来测量这些电子爆发的短暂性，否则无法克服挑战。为了应对这一障碍，该团队开发了一种新型相机，可以在激光将电子从纳米尖端推出并进入真空的短时间内拍摄电子快照。

“诀窍是使用第二个非常微弱的闪光”，这项新研究的主要作者Hee-YongKim博士说。“这第二次激光闪光可以轻轻扰动电子爆发的能量，以及时了解它的样子。这就像游戏‘盒子里有什么?’玩家试图在不看物体的情况下识别一个物体，而只是将它转过来用手感受它的形状。”

但是这项技术如何用于电子产品呢?Goulielmakis说：“随着技术的飞速发展，我们有理由期待微观电子电路的发展，在这种电路中，电子在紧密堆积的真空空间中移动，以防止阻碍它们减速的障碍物。”“使用光来喷射电子并在这些引线之间驱动它们可以将未来的电子设备的速度提高到今天的几千倍。”

但研究人员相信，他们新开发的方法将直接用于科学目的。“在光场周期的一小部分内从金属中发射电子极大地简化了实验，并使我们能够使用先进的理论方法以以前不可能的方式理解电子的发射，”ThomasFennel教授说，他是该论文的合著者。新出版物。

“由于我们的电子爆发为拍摄材料中电子和原子运动的快照提供了出色的分辨率，我们计划使用它们来深入了解复杂材料，以促进它们在技术中的应用，”Goulielmakis说。