Filmati di molecole in movimento Un progetto finanziato dall’UE ha stabilito una rete per focalizzarsi sulla generazione di atto e femtosecondi in molecole di immagini che emettono radiazioni a ultravioletti estremi (XUV). Energia © Thinkstock La generazione altamente armonica, un prerequisito dell’attofisica, e gli impulsi di luce emittente a laser a elettroni liberi (FEL) a cronologia genealogica di femtosecondi sono strumenti fondamentali per l’analisi delle dinamiche del microcosmo. Il progetto ATTOFEL (“Ultrafast dynamics using attosecond and XUV free electron laser sources”), finanziato dall’UE, è stato avviato per stabilire la ricerca collaborativa in questi due campi. La promozione della collaborazione e l’addestramento di giovani scienziati ha portato a grandi innovazioni nella comprensione del ruolo delle dinamiche degli elettroni nella fisica atomica, nella fisica molecolare e nella scienza dei materiali. Lo scambio di conoscenza attraverso numerosi incontri del progetto ha creato nuove opportunità per la creazione di una rete nella più ampia comunità scientifica. Ciò si è riflettuto in un grande numero di progetti di ricerca collaborativa e di pubblicazioni corrispondenti. Il lavoro sperimentale ha incluso la progettazione di un ambiente che consente l’allineamento delle molecole indotte dal laser, la generazione di radiazioni XUV e l’attenta caratterizzazione spettroscopica. Fatta eccezione per le molecole allineate, i partner del progetto hanno esplorato le dinamiche ultraveloci delle nuove collisioni tra ioni di elettroni, oltre alle dinamiche degli elettroni in azoto, biossido di carbonio ed etilene. Sono stati progettati nuovi strumenti per osservare lo spostamento di elettroni a cronologie temporali di femto e attosecondi. Mediante l’uso di impulsi di attosecondi, i ricercatori hanno misurato la migrazione della carica ultraveloce in un blocco edilizio biomolecolare. Altri esperimenti hanno interessato una serie di idrocarburi aromatici policiclici. L’imaging a diffrazione coerente ha permesso ai ricercatori di ottenere ritratti di oggetti nanometrici in 3D su un anello di diffusione magnetica. L’utilizzo di porte di ionizzazione e la formazione di alcuni impulsi ottici ha aiutato a migliorare l’intensità degli impulsi ad attosecondi isolati di numerosi ordini di grandezza. In base all’oscillatore laser ad alta potenza di nuova concezione con fase dell’incapsulamento della portante (CEP) stabilizzata, i partner del progetto hanno ottenuto progressi eccezionali per quanto riguarda la precisione CEP e l’affidabilità a lungo termine negli impulsi laser amplificati. Sono inoltre stati proposti e testati meccanismi più efficienti per la generazione altamente armonica. Le attività del progetto hanno contribuito a rafforzare la posizione europea nella ricerca sull’attosecondo e sul FEL. Lo scambio di esperienza in questi ambiti ha portato a importanti vantaggi per tutti i partner partecipanti. Inoltre, i partner industriali hanno commercializzato velocemente nuove tecnologie. Parole chiave Ultravioletto estremo, generazione altamente armonica, laser a elettroni liberi, dinamiche ultraveloci, attosecondo
