電子脈沖被用來表示計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)或在電子顯微鏡中捕捉圖像。脈沖越短，信息傳輸速率就越高。羅斯托克大學(xué)的Eleftherios Goulielmakis等研究人員一直致力于盡可能縮短這種脈沖的長度。

　　普通電路內(nèi)電場產(chǎn)生的電子脈沖受到電子在物質(zhì)內(nèi)振蕩頻率的限制。Goulielmakis說，一個(gè)脈沖至少需要持續(xù)半個(gè)周期的振蕩，正是這個(gè)周期為電子創(chuàng)造了“推動(dòng)力”。

　　而光的振蕩頻率要高得多，所以Goulielmakis團(tuán)隊(duì)一直在使用短時(shí)間的光爆發(fā)來觸發(fā)電子脈沖。2016年，該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一道持續(xù)時(shí)間僅為380阿秒的可見光。現(xiàn)在，該團(tuán)隊(duì)使用同樣的技術(shù)將激光聚焦，并將電子從鎢針的尖端打到真空中。

　　他們探測到的53阿秒電子脈沖甚至比引發(fā)它的光脈沖還要短。Goulielmakis說，按照玻爾的氫原子模型，它持續(xù)的時(shí)間是氫原子中一個(gè)電子繞原子核公轉(zhuǎn)所需時(shí)間的1/5。

　　如此短的電子脈沖可以使電子顯微鏡聚焦在更短的時(shí)間片段上，類似于降低相機(jī)的快門速度，從而更清晰地揭示粒子的運(yùn)動(dòng)。

　　“有時(shí)（在電子顯微鏡圖像中）你會(huì)看到原子有點(diǎn)模糊。這不一定是因?yàn)樗鼈兊姆直媛什桓撸且驗(yàn)殡娮釉谀硞€(gè)特定點(diǎn)上沒有靜止，在原子周圍形成一團(tuán)云。而阿秒電子脈沖將有助于增強(qiáng)分辨率，以捕獲運(yùn)動(dòng)中的電子。”

　　Goulielmakis說：“如果使用阿秒電子脈沖創(chuàng)建電子顯微鏡，那么我們不僅有足夠的分辨率觀察運(yùn)動(dòng)中的原子，甚至還可以看到電子如何在這些原子之間跳躍。這將是一件令人興奮的事。”

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-022-05577-1