用激光給微觀電子拍照

現在的顯微鏡可以看到微觀世界內很小的物體，可是科學家還無法直接看到電子。因為科學家發現，可見光最小只能看到大小和它的波長相當的物體。對於電子來說，顯微鏡的放大能力還得增強幾千倍才能看到。

德國馬普光學研究所（Max Planck Institute of Quantum Optics）與羅斯托克大學（University of Rostock）的研究者想到一個辦法。

他們利用強激光照射一種晶體材料薄膜。激光的照射使材料內的電子產生快速的擺動。當電子碰到周圍的電子，將放射紫外線。通過份析這些射線，研究人員能夠構建出晶體材料內原子周圍電子的分佈圖，分辨率達到幾十個皮米（pm，10-12米）。

研究人員稱，這種技術為新型激光顯微鏡鋪平了道路。物理學家、化學家和材料學家能夠以前所未有的分辨率查看微觀世界，最終能夠控制材料的化學和電子特性。

研究員拉科蒂亞（Harshit Lakhotia）說：「（在激光的照射下）電子移動的時候，能感知周圍的空間，就像汽車行駛在路上，遇到減速丘一樣。」

當電子碰到周圍的其他電子或是原子的時候，它將減速，產生頻率比激光高得多的射線。「通過記錄和分析這種射線的特性，我們能推測出這些小鼓丘的形狀，繪製出圖像，展示晶體內電子密度的高低分佈。」

研究人員稱這種技術結合了如X光般對材料的穿透力，以及探測價電子的能力。現在研究組想把這種技術進一步發展，計劃探測三維空間中電子的情況，以及面向更廣泛的材料範圍，包括二維或拓撲材料等。

研究者之一羅斯托克大學教授古利埃爾馬基斯（Eleftherios Goulielmakis）說：「因為這種技術隨時可以和具有時間軸的激光技術結合，所以它很快可以對材料內的電子情況進行錄影。這是高速科技和微觀顯像領域期待已久的目標。」◇

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