Ultrafast Işık Atımları Üç Femtosaniyelik Çözünürlükle Molekül Hareketini İzliyor

Setilasetonun kısa zaman ölçeklerinde dejaksivasyon mekanizması. Kaynak: Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-76602-4

Araştırmacılar, bir molekülün ışığı soğuduktan sonraki ilk anda gözlemledi ve elektronlarla çekirdeklerin koordineli hareketini üç femtosaniyelik zaman çözünürlüğüyle izledi. Bu sonuç, Politecnico di Milano önderliğindeki uluslararası bir araştırma grubunun, ultrahızlı fotokimyasal süreçleri incelemek için geliştirdiği yeni bir cihazdan elde edildi.

Deneysel platform, yaklaşık 3 femtosaniyelik zaman çözünürlüğü sağlıyor—bir femtosaniye, bir saniyenin milyarda birinin milyonluda biridir.

Nature Communications‘de yayımlanan sonuç, Avrupa ERC Synergy TOMATTO projesi kapsamında elde edildi.

İki ultrahızlı molekül geçişini ayırmak

Yeni yöntemin olanaklarını göstermek için araştırmacılar, ışığın ultrahızlı dönüşümleri nasıl tetikleyebileğini anlamak için model olarak kullanılan setilasetonu inceledi. Elde edilen hassasiyet sayesinde, molekülün elektronik durumunu değiştirip belirli bir dönüşüm yoluna yöneldiği kritik bir kavşak olan konik kesişme üzerinden geçen iki ardışık aşamanın ayırt edilmesi mümkün oldu. Bunlar, önceki dönemdeki cihazların zaman açısından ayırt edemediği olgulardır.

“Bu cihazla bir molekülü ışığı soğuduktan sonraki ilk anda, daha önce erişilemeyen bir ayrıntılılıkla takip edebiliyoruz. Tıpkı bir filmin kare sayısını büyük ölçüde artırmak gibi: görünüşte tek bir dönüşüm, sonunda tüm ara aşamalarını ortaya çıkarıyor,” diyor Mauro Nisoli, Politecnico di Milano Fizik Bölümü profesörü ve ERC Synergy TOMATTO projesi koordinatörü.

Yeni UV-pompa/XUV-probe ışın yolunun mimarisi, ultrakısa UV darbeleri ve attosaniyelik XUV darbeleri tek bir platformda birleştirerek aşırı zaman çözünürlüğüyle fotoelektron spektroskopisi ölçümleri sağlayan cihaz. Kaynak: Politecnico di Milano

İki darbe molekül hareketini yakalar

Yeni cihaz, olağanüstük yüksek hassasiyetle senkronize edilmiş iki aşırı kısa ışık darbesi kullanıyor. İlk darbe, ultraviyole bölgesinde, molekül tarafından soğurulur ve onun gelişimini başlatır. İkincisi, aşırı ultraviyole bölgesinde ve birkaç attosaniye süren, kontrollü bir zaman aralığından sonra moleküle ulaşır ve onun o kesin andaki durumunun yeniden inşa edilmesini mümkün kılar.

Politecnico di Milano tarafından geliştirilen yeni cihaz. Kaynak: Politecnico di Milano

Kimyasal dönüşümlerin kontrolüne doğru

Ultraviyole dabenin dalga boyunun değiştirilebilmesi, cihazı farklı molekülün ve elektronik durumların incelenmesine uygun kılıyor. Yöntem dolayısıyla, biyolojik açıdan önem taşıyan molekülden fotoaktif malzemelere ve enerji dönüşümüyle ilişkili süreçlere kadar daha karmaşık sistemlere uygulanabilir.

Platform aynı zamanda atokimya için yeni umutlar açıyor; atokimya, kimyasal dönüşümlerin gözlenmesine ve gelecekte atomların daha yavaş hareketi başlamadan önce elektronların hareketine müdahale ederek kontrol edilmesine olanak tanıyan araştırma alanıdır.

Araştırma, Politecnico di Milano, CNR Fotonik ve Nanoteknoloji Enstitüsü, Edinburgh’daki Heriot-Watt Üniversitesi ve Bologna Üniversitesi araştırmacıları tarafından yürütüldü.

Marta Pini et al., 3-fs-resolved UV/XUV photoelectron spectroscopy in the gas phase, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-76602-4

Dergi bilgisi:
Nature Communications

Dış alanlarda atomik ve molekül süreçleri
Işık teknikleri

Milan Politeknik Üniversitesi tarafından sağlanmıştır

Bu hikâyenin ardında kim var?

2021’den beri yükseköğretim ve sağlık içeriğinde deneyime sahip, İngilizce Yüksek Lisans derecesi. Güvenilir bilim haberlerine adanmış.
Tam profil →

Matematiksel biyoloji alanında Lisans, yaratıcı yazım alanında Yüksek Lisans. Bilim ve dil üzerine benzersiz bakış açılarına sahip, geniş çapta seyahat etmiş.
Tam profil →

Kaynakça

:
Ultrafast light pulses track molecular motion with three-femtosecond resolution (2026, 22 Ekim)
23 Ekim 2026 tarihinde erişildi
https://phys.org/news/2026-10-ultrafast-pulses-track-molecular-motion.html adresinden

Bu belge telif hakkına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan adil kullanım dışında, içerigin hiçbir kısmı yazılı izinsiz çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.