Agallamh Le Laureate Nobel Anne L'Huillier, Ag fáil amach a fís ar an Attosecond Laser Pulse

Bronnadh Duais Nobel na Fisice 2023 ar Anne L’Huillier agus ar a beirt chomhghleacaithe Pierre Agostini agus Ferenc Krausz, agus le déanaí bhronn Berthold Leibinger Stiftung Duais Todhchaí Berthold Leibinger ar an bhfisiceoir núicléach. Gradam Todhchaí Leibinger. In agallamh eisiach, insíonn Anne L'Huillier, atá díreach tar éis an Duais Nobel san Fhisic a bhronnadh uirthi, faoin taighde ar bíoga léasair attosecond.
C: An tOllamh L'Huillier, dá mbeifeá ag beárbaiciú agus go bhfiafraíonn duine éigin díot cad a dhéanann tú le haghaidh maireachtála, cad a déarfá?
L＇Huillier: De ghnáth déarfainn go n-oibrím go príomha i bhfisic léasair agus san fhisic adamhach. Is féidir lenár bhfoireann soilsiú a dhéanamh le bíoga an-ghearr de sholas léasair, rud a fhágann gur féidir grianghraif a dhéanamh ar roinnt próiseas a ghluaiseann go han-tapa, mar iad siúd a bhaineann le gluaiseacht leictreon. Is féidir leat smaoineamh air mar rud a dhéanann splanc gnáthcheamara.
C: Nuair a deir tú "an-, an-ghearr" an bhfuil i gceist agat ......?
L＇Huillier: Níl ach cúpla attoseconds bíoga fada léasair.
C: An féidir leat cur síos gairid a dhéanamh ar attosecond?
L＇Huillier: Tá sé fíordheacair cur síos a dhéanamh. Sílim go bhféadfadh sé a bheith níos éasca analaí a thuiscint: is é 1 soicind go 1 soicind cad é 1 soicind d'aois iomlán na cruinne (14 billiún bliain). Ach níl mé chomh cinnte go gcabhraíonn an cur síos seo leat i ndáiríre an t-atosecond a thuiscint.
C: Bhuel, d'fhéadfadh sé cabhrú le beagán.
L＇Huillier: Beidh an gnáthmhothú againn i gcónaí nach féidir attosecond a bhrath i dtéarmaí ama a thuigeann daoine. Go fortunately, áfach, is féidir linn é a fhíorú le cabhair ó theoiricí matamaitice agus eolaíocha astarraingthe chomh maith le turgnaimh, agus uaidh seo tá a fhios againn go bhfuil 1 attosecond=10-18 soicind. Ina theannta sin, ceist níos suimiúla ná smaoineamh ar fhad an attosecond ná an fáth go dteastaíonn scála ama chomh beag uainn.
C: Mar sin, cén fáth a bhfuil gá againn le bíoga d'fhad attosecond?
L＇Huillier: Toisc go bhfuil próisis áirithe sa nádúr chomh gasta sin nach féidir linn iad a thomhas ach le cabhair ó bhioga attosecond solais, agus is é an rud is tábhachtaí acu gluaiseacht na leictreon. Dá tapúla an splanc, ie dá ghiorra an chuisle solais, is amhlaidh is dlúithe is féidir linn an próiseas a bhreathnú. Sa lá atá inniu ann, tá mo ghrúpa taighde fós ag díriú ar ghrianghraif a dhéanamh de phróisis shimplí sna hadaimh agus timpeall orthu, mar is fusa é seo a bhaint amach. Mar sin féin, más féidir linn dul chun cinn breise a dhéanamh sa réimse seo, beimid in ann gluaiseacht leictreon i gcórais níos casta a bhreathnú, mar shampla i móilíní. Imoibrithe ceimiceacha is cúis le gluaiseacht leictreon. Lá amháin, beimid in ann na rúin tosaigh seo a thomhas.
C: Agus ansin cad?
L＇Huillier: Is é an tomhas an chéad chéim i dtreo rialaithe. Mar sin san fhadtréimhse, is é an sprioc is mó atá againn ná a bheith in ann imoibrithe ceimiceacha a rialú ag an leibhéal leictreon.
C: Rialú é agus é a úsáid le haghaidh cad é?
L'Huillier: Tá sé deacair dom a thuar cén áit a n-úsáidfear é nó cad a athróidh sé amach anseo, ach sin taighde bunúsach.
Úsáideann foireann taighde an Ollaimh Anne L'Huillier i Lund, an tSualainn, léasair femtosecond chun bíoga solais ard-armónach a ghiniúint. Úsáidtear na bíoga seo ansin chun bíoga léasair attosecond a ghiniúint chun próisis adamhach a léirshamhlú
C: I dturgnamh i 1987, fuair tú amach na armónacha arda atá ina réamhriachtanas chun bíoga attosecond a ghiniúint.
L＇Huillier: Sea, ba chomhtharlú iontach é sin. Sin an rud is fearr nuair a aimsíonn tú rud éigin a chuireann iontas ort! Ciallaíonn sé go bhfuil rud éigin ag fanacht leat chun é a shocrú. Ba é an rud a theastaigh uainn i ndáiríre a dhéanamh ag an am sin ná gáis uasal a thumadh le léasair láidir agus staidéar a dhéanamh ar an éifeacht fhluaraiseachta. Iompaigh sé amach nach raibh an solas is láidre a breathnaíodh sa phróiseas fluaraiseacht, ach armónach ard ar an minicíocht léasair, fionnachtain a d'athraigh mo ghairm bheatha eolaíoch. Le giniúint armónach ard, bhí sé indéanta bíoga attosecond a ghiniúint. Sin an méid atá á dhéanamh agam fós anois.
C: An féidir pictiúr meabhrach ar a laghad a dhéanamh de ghiniúint ard armónach?
L＇Huillier: Tá! Tá comparáid níos fearr agam ná an t-atosecond agus aois na cruinne. Má théann tú bogha trí theaghráin veidhlín, gheobhaidh tú ní hamháin toin íon (minicíochtaí ton íon) ach freisin minicíochtaí eile. Sa cheol, tugtar overtones ar na minicíochtaí seo, agus tugann siad dath toin; tugtar harmonics ar na hórtones freisin. Tarlaíonn rud den chineál céanna nuair a nochtar gás do chuisle léasair femtosecond faoi choinníollacha áirithe, rud a chruthaíonn minicíochtaí léasair nua le tonnfhaid níos giorra. D'fhéadfá a rá gurb iad na armónacha níos airde ná na fuaimeanna a bhaineann le fisic léasair.
C: Cad is féidir le cuisle solais ard-armónach a dhéanamh?
L＇Huillier: Is féidir leat iad a úsáid chun bíoga attosecond a ghiniúint, ach tá siad úsáideach ina gceart féin freisin. Táimid ag obair faoi láthair le déantúsóir trealaimh liteagrafaíocht agus méadreolaíochta don tionscal leathsheoltóra chun armónachas ard a úsáid chun micreastruchtúir leathsheoltóra a iniúchadh. Is tionscadal an-inláimhsithe é seo do dhuine cosúil liomsa atá ag déanamh taighde bunúsach. Tá ionadh agus áthas orm go bhfuil ár gcuid oibre úsáideach don tsochaí.
Chabhraigh an tOllamh Anne L＇Huillier le fisic na léasair attosecond a bhunú. D’fhéadfadh an obair seo saol na leictreonaice a lasadh gan mhoill.
C: Ar chuidigh do thaighde freisin le forbairt na teicneolaíochta léasair?
L＇Huillier: Cinnte, tá ár gcuid oibre san fhisic attosecond ag leanúint ar aghaidh ag spreagadh monaróirí léasair chun léasair ultra-ghearr-bhulse nua agus níos fearr a fhorbairt le blianta beaga anuas. Ar ndóigh, bainimid leas as foinsí beam níos fearr freisin. Dá fearr an fhoinse léasair tosaigh, is amhlaidh is fearr a bheidh na harmonics níos airde in ann bíoga attosecond a tháirgeadh. Maidir linne, tá dul chun cinn teicneolaíochta breise mar thoradh air seo, mar shampla diagnóisic nua agus modhanna tomhais i réimse na teicneolaíochta léasair USP - i bhfocail eile, coinnímid ag spreagadh a chéile. Ach taobh amuigh de na fo-iarmhairtí taitneamhacha seo, tá rud éigin eile i mo chuid oibre atá an-tábhachtach domsa.
C: Cad eile atá an-tábhachtach duitse?
L＇Huillier: Is taighdeoir mé, ach is múinteoir mé freisin. Ciallaíonn sé sin go mbeidh mé in ann dornán de dhaoine óga geala a mhúineadh agus féachaint orthu ag fás agus ag saibhriú a n-eispéireas, agus is dóigh liom gurb é an méid is mó a chuireann mé leis.
próifíl Anne L'Huillier
Is fisiceoir Francach í Anne L’Huillier, a rugadh i bPáras sa bhliain 1958, agus faoi láthair Ollamh le Fisic Adamhach in Ollscoil Lund. Bhí sí ar dhuine de na príomhdhaoine i mbunú réimse taighde na fisice attosecond agus tá go leor dámhachtainí faighte aici. Níos luaithe i mbliana, bronnadh Duais Berthold Leibinger Future uirthi as a cuid éachtaí taighde, agus díreach cúpla lá ina dhiaidh sin bronnadh Duais Nobel 2023 san Fhisic uirthi in éineacht le Pierre Agostini agus Ferenc Krausz.