X射线吸收光谱是一种元素选择性和电子态敏感技术,是研究材料或物质成分最广泛使用的分析技术之一。直到最近,该方法还需要艰苦的波长扫描,并且无法提供超快的时间分辨率来研究电子动力学。
在过去十年中,ICFO 的阿托科学和超快光学小组由 ICFO Jens Biegert 的 ICREA 教授领导,开发了阿托秒软-X 射线吸收光谱成为一种无需扫描且具有阿秒时间分辨率的新型分析工具。
持续时间在 23 阿秒 (as) 到 165 as 之间的阿秒软 X 射线脉冲以及伴随的 120 到 600 eV 的相干软 X 射线带宽允许立即询问材料的整个电子结构。实时检测电子运动的时间分辨率与记录变化发生位置的相干带宽相结合,为固态物理和化学提供了全新且强大的工具。
最根本的重要过程之一是光与物质的相互作用,例如,了解太阳能如何在植物或植物中收获太阳能电池如何将阳光转化为电能。材料科学的一个重要方面是利用光改变材料或物质的量子态或功能。
这种对材料多体动力学的研究解决了当代物理学的核心挑战,例如什么触发了量子相变,或者材料的特性如何从微观相互作用中产生。