前所未有的电子运动捕捉：亚秒级显微镜揭示电子在分子中的动态
研究人员开发了一种激光基础的显微镜，这种显微镜能够以阿秒（即十亿分之一秒）的速度拍摄图像。这种被称为“阿秒显微术”（attomicroscopy）的技术，可以以比以往更高的精度捕捉分子内电子的快速运动。物理学家穆罕默德·哈桑（Mohammed Hassan）及其同事在《科学进展》杂志上报告了这一突破性研究成果。
哈桑来自亚利桑那大学，他表示：“我总是尝试去观察那些前所未见的事物。”
突破性技术：阿秒显微术
阿秒显微镜是一种改进的透射电子显微镜，这种显微镜利用电子束成像，可以观察到只有几纳米大小的物体。与光波类似，电子也可以被看作是波动的现象，不过电子的波长比光波要小得多。这意味着电子束具有比传统激光更高的分辨率，可以探测到原子或其他电子云等更小的物体。
为了获得超高速图像，哈桑和他的团队使用激光将电子束切割成超短脉冲。这些脉冲类似于相机的快门，使得他们能够每625阿秒（约比现有技术快一千倍）捕捉到一张新图像，记录石墨烯中的电子运动。
新发现的应用
阿秒显微镜不能目前无法捕捉单个电子的图像，这需要极高的空间分辨率。然而，通过将收集到的图像串联起来，科学家们创建了一种类似于定格动画的电影，展示了电子如何在分子中移动。
这一技术可能让研究人员观察化学反应的发生过程，或者探查电子如何在DNA中移动。哈桑指出，这些信息可能有助于科学家们设计新材料或个性化药物。
“通过这一新工具，我们试图在实验室发现的科学成果与实际应用之间建立桥梁，这些应用可能会对我们的日常生活产生深远影响。”哈桑说道。
