Física de attossegundos

Geração de altos harmônicos em criptônio. Esta tecnologia é uma das técnicas mais utilizadas para gerar rajadas de luz de attossegundos.

A física do attosegundo, também conhecida como attofísica, ou mais geralmente ciência do attosegundo, é um ramo da física que lida com fenômenos de interação luz-matéria em que pulsos de fótons de attosegundo (10^-18 s) são usados para desvendar processos dinâmicos na matéria com resolução de tempo sem precedentes.

A ciência do attosegundo emprega principalmente métodos espectroscópicos de bomba-sonda para investigar o processo físico de interesse. Devido à complexidade deste campo de estudo, geralmente requer uma interação sinérgica entre a configuração experimental de última geração e ferramentas teóricas avançadas para interpretar os dados coletados em experimentos de attossegundos. ^[1]

Os principais interesses da física dos attossegundos são:

1. Física atômica: investigação dos efeitos de correlação eletrônica, atraso de fotoemissão e tunelamento de ionização. ^[2]
2. Física molecular e química molecular: papel do movimento eletrônico em estados excitados moleculares (por exemplo, processos de transferência de carga), fotofragmentação induzida por luz e processos de transferência de elétrons induzidos por luz. ^[3]
3. Física do estado sólido: investigação da dinâmica de excitons em materiais 2D avançados, movimento de portadores de carga petahertz em sólidos, dinâmica de spin em materiais ferromagnéticos. ^[4]

Um dos principais objetivos da ciência do attosegundo é fornecer descobertas avançadas sobre a dinâmica quântica dos elétrons em átomos, moléculas e sólidos com o desafio de longo prazo de alcançar o controle em tempo real do movimento dos elétrons na matéria. ^[5]

Em 2022, Anne L'Huillier, Paul Corkum e Ferenc Krausz foram agraciados com o Prêmio Wolf de Física por suas contribuições pioneiras à ciência do laser ultrarrápido e à física dos attossegundos. Isto foi seguido pelo Prêmio Nobel de Física de 2023, onde L'Huillier, Krausz e Pierre Agostini foram recompensados “por métodos experimentais que geram pulsos de luz de attossegundos para o estudo da dinâmica de elétrons na matéria”.

Veja também

• Femtoquímica
• Femtotecnologia
• Laser de elétrons livres

Referências

1. Krausz F, Ivanov M (fevereiro de 2009). «Attosecond physics.». Reviews of Modern Physics. 81 (1): 163–234. Bibcode:2009RvMP...81..163K. doi:10.1103/RevModPhys.81.163 
2. Schultze M, Fiess M, Karpowicz N, Gagnon J, Korbman M, Hofstetter M, et al. (junho de 2010). «Delay in photoemission» (PDF). Science. 328 (5986): 1658–62. Bibcode:2010Sci...328.1658S. PMID 20576884. doi:10.1126/science.1189401 
3. Nisoli M, Decleva P, Calegari F, Palacios A, Martín F (agosto de 2017). «Attosecond Electron Dynamics in Molecules» (PDF). Chemical Reviews. 117 (16): 10760–10825. PMID 28488433. doi:10.1021/acs.chemrev.6b00453  Erro no estilo Vancouver: wikilink (ajuda); |hdl-access= requer |hdl= (ajuda)
4. Ghimire S, Ndabashimiye G, DiChiara AD, Sistrunk E, Stockman MI, Agostini P, et al. (8 de outubro de 2014). «Strong-field and attosecond physics in solids». Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics (em inglês). 47 (20). 204030 páginas. Bibcode:2014JPhB...47t4030G. ISSN 0953-4075. doi:10.1088/0953-4075/47/20/204030 
5. Agostini P, DiMauro LF (2004). «The physics of attosecond light pulses». Reports on Progress in Physics. 67 (6): 813–855. Bibcode:2004RPPh...67..813A. doi:10.1088/0034-4885/67/6/R01