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kjmswar">IT之家 8 月 22 日消息，世界世首美国亚利桑那大学的最快研究人员开发出一种新型透射电子显微镜，其速度是显微如此之快，以至于可以实现对运动电子的镜问观察。图源 PexelsIT之家注意到，次观察这项研究成果于 8 月 21 日发表在《科学进展》杂志上。电运动研究人员希望通过这种新型显微镜对微观粒子进行深入研究，世界世首以揭示电子运动的最快奥秘。电子以每秒约 2200 公里的显微速度运动，可以在 18.4 秒内绕地球一周。镜问因此，次观察要捕捉电子的电运动运动轨迹，需要极高的世界世首拍摄速度。研究人员通过生成仅持续一阿秒（10 的最快负 18 次方秒）的电子脉冲，实现了这一目标。显微研究团队表示，这种新型显微镜就像智能手机上的高性能相机，能够帮助科学家们观察以前无法看到的现象，如电子的运动。通过这种显微镜，科学家们有望更好地理解电子的量子物理特性以及其运动规律。电子的排列和重排是物理学和化学领域的基本问题，但由于电子的运动速度极快，对其进行研究非常困难。在 21 世纪初，物理学家开发了生成阿秒级脉冲的方法，为研究电子的运动提供了新的工具。这一成果获得了 2023 年诺贝尔物理学奖。通过将显微镜的曝光时间缩短到几个阿秒的水平，物理学家们已经研究了电子的电荷传递、在半导体和液态水中的行为以及原子之间化学键的断裂过程。然而，即使是阿秒级的曝光时间对于捕捉单个电子的运动仍然不够快。为了解决这个问题，研究人员对电子枪进行了改进，使其能够产生仅持续一阿秒的电子脉冲。这些脉冲照射到被研究的样品上，当电子穿过样品时，它们的运动速度会减慢，并改变电子束波前的形状。减速后的电子束随后被透镜放大，并照射到一种荧光材料上，该材料在电子束照射时会发光。通过将电子脉冲与两个精确同步的光脉冲结合（分别用于将材料中的电子激发成运动状态和辅助电子脉冲的产生），研究人员能够探测原子内部电子的超快运动。研究团队表示他们的透射显微镜已经实现了阿秒时间分辨率，并将其称为“原子显微镜”，这是首次能够观察到电子的运动轨迹。