یونش یک ملکول بعد از برخورد فوتون با آن
یونش
یک مولکول پس از برخورد فوتون با آن، بسیار سریع رخ می‌دهد؛ آن‌قدر سریع
که تاکنون قادر به ثبت و مطالعه این لحظه نبوده‌ایم. اکنون پژوهشگرانی در
آلمان توانسته‌اند با ابداع روشی این لحظات را با دقت فراوان ثبت کنند.
فوتوسنتز و جراحی لیزر درصورتی بهتر درک و کنترل می‌شوند که بتوانیم از لحظه برخورد ابتدایی فوتون‌ها به مولکول‌ها عکسبرداری کنیم. پالس لیزری آتوثانیه (10-18 ثانیه) مطالعه لحظه بعد از یونش یک مولکول را ممکن ساخته، اما هنوز هم درک آن‌چه قبل از برخورد رخ داده، یعنی وقتی مولکول هنوز خنثی و دست‌نخورده است، ممکن نیست. در مقاله‌ای در فیزیکال ریویو لترز، کریستین نایدل (Christian Neidel) از موسسه ماکس بورن آلمان و همکارانش، موفقیت خود را در ردگیری تغییرات چگالی الکترون در اولین آتوثانیه‌های پس از تحریک فوتونی مولکول‌های کوچک گزارش می‌کنند.
نایدل و همکارانش ابتدا از یک پالس لیزر فروسرخ فمتوثانیه (10-15) استفاده می‌کنند، که تنها می‌تواند چگالی الکترونی یک مولکول (مانند N2، CO2 یا C2H4) را نامتوازن کند. این لیزر مولکول را یونیزه نمی‌کند، بلکه دوقطبی الکتریکی می‌سازد که با زمان تغییر می‌کند. سپس پژوهشگران مولکول خنثی را با یک پالس فرابنفش آتوثانیه یونیزه می‌کنند. از آن جا که میزان یونش به دوقطبی لحظه‌ای بستگی دارد، گروه می‌تواند زمان تحول چگالی الکترون را با تغییر تاخیر پالس‌های اول و دوم پیدا کند.
نویسندگان
با محاسبات تابع چگالی نشان می‌دهند که می‌توانند با دقت آتوثانیه،
پارامترهای مولکولی بنیادی (مثل تانسور قطبش) را استخراج کنند. اکنون هدف
آن‌ها استفاده از این روش در اهداف مهمی مانند زیست‌مولکول‌های بزرگ است.
بر این اساس، باید مشاهده مهاجرت بار از یک بخش این مولکول‌ها به بخش دیگر
ممکن باشد، فرایندی که در بسیاری از عملیات زیستی، حیاتی است.
