前回に引き続き、39号目のネイチャーのハイライトより。
計測学： タイミングが全て
Nature 561, 7723
2018年9月20日
物質についての基本的理解は、長さスケールと時間スケールをどんどん短くして特性を探る、高度な技術力によって進歩する。最近の進展によって、原子、分子、固体におけるアト秒時間スケールの電子ダイナミクスの追跡と制御が可能になっている。しかし、光電効果の絶対タイミングは不明確なままである。今回M Ossianderたちは、吸着ヨウ素原子をクロノスコープとして用いることによって、この問題を克服している。この方法で、光子の到着から、内殻準位電子や伝導帯電子がタングステン表面から放出されるまでの間の絶対時間遅延の決定が可能になる。今回の結果は、現行モデルを改良する必要性を示すとともに、光化学過程を開始する非平衡ダイナミクスの理解に役立つ。
Letter p.374
News & Views p.314
この論文はネイチャーのニュースにも取り上げられました。
日本語版の本誌では「計測学：光が物質に作用するタイミング」と題され、見出しにおいては、「物質が光子を吸収して電子を放出する光電子放出は、自然界で最も速い過程の1つである。今回、この過程のダイナミクスをリアルタイムで捉える方法が実験的に実証された。」と取り上げています。
フルテキストを直訳しますと・・・
物質に対する光の作用のタイミング
となり、見出しを直訳しますと・・・
光電子放出、すなわち光子の吸収による材料からの電子の放出は、本質的に最速のプロセスの1つです。実験では、このプロセスのダイナミクスをリアルタイムでどのように捉えることができるかを示しています。
となります。
フルテキストは下記です。
Full Text：News & Views p.314
Timing the action of light on matter
本論文においては、日本語版の本誌では「計測学：光電効果の絶対タイミング」と題されています。
見出しを直訳しますと・・・
光電効果の絶対的なタイミングを測定することは困難であることが証明されているが、タングステン表面への光子の到着と光電子の放出との間の遅延は今や決定されている。
となります。
フルテキストを直訳しますと・・・
光電効果の絶対タイミング
となり、Abstractを直訳しますと・・・
光電子分光法は、単純な金属や半導体からモット絶縁体や超伝導体のような複雑な材料まで、凝縮物質の内部の働きを理解する上で中心的な役割を果たします[1]。そのような固体についての最先端の知識は分光学的研究から生じており、サブフェムト秒光パルスの使用は時間領域の展望を提供することができる。例えば、アト秒（10＾-18秒）計測では、電子波束の作成、輸送、および散乱を原子長スケールおよびアト秒タイムスケールで追跡することができます[2,3,4,5,6,7]。しかしながら、光子の到着時間がアト秒精度で知られていなかったので、以前の研究はこれらの過程の期間を開示することができなかった。ここでは、このあいまいさの主な原因は、すべての測定されたタイミングを光パルスの到着の瞬間に参照し、したがって精査の下でプロセスの絶対タイミングを提供するアトミッククロノスコープ法を導入することによって克服できることを示します。私たちの原理証明実験は、タングステン伝導帯からの光電子放出が以前に予想されたより速く進むことができることを明らかにします。対照的に、コア状態からの電子放出の持続時間は、半古典的モデリングによって正しく記述されています。これらの知見は、固体のアト秒応答の高度なモデリングにおける起源、初期励起および電子の輸送を扱う必要性を浮き彫りにし、そして我々の絶対データはベンチマークを提供する。強く特徴付けられた表面から始めて、我々は次に表面上の原子吸着質の発光特性を分離することに向けてアト秒分光法を拡張し、これらが瞬間的な応答を伴う光放出体として作用することを実証した。我々はまた、タングステンのコア - 電子のタイミングが1原子層未満の誘電体原子の吸着によって変化しないままであることを発見し、それは技術的および生物学的に関連する吸着系における励起および電荷移動の探査の出発点を提供する。
フルテキストは下記です。詳細が必要な方はご購入をお願いいたします。
Full Text：Letter p.374
Absolute timing of the photoelectric effect
究極に溜まりに溜まったネイチャー。次回は、「気候科学： 後期更新世における氷床の後退」を取り上げます。
