Физикам удалось с помощью сверхмощного рентгеновского лазера LCLS получить первые фотоснимки отдельных электронов, которые в кристалле алмаза обращаются вокруг атомов углерода. Результаты своей работы ученые опубликовали в журнале Nature. Излучатель LCLS на сегодняшний день является самым мощным рентгеновским лазером на свободных электронах. Используется это устройство в основном для разнообразных экспериментов в сфере физики элементарных частиц.
Американские физики под руководством Тортона Гловера из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли приспособили LCLS для наблюдения за взаимодействием электронов и света и для создания изображений этого процесса. Как рассказал Гловер, с помощью рентгеновских лучей можно «увидеть» атом, но, к сожалению, лучи не способны показать распределение валентных электронов. Подключив дополнительный лазер, который излучает в видимом диапазоне электромагнитных волн, к компьютеру, управляющему LCLS, ученые решили эту проблему. При такой технологии во время фотографирования рентгеновский излучатель включается через несколько мгновений после оптического лазера.
Этот прием позволил отделить данные расположения атома от данных пространственного распределения валентных электронов, которые вращаются вокруг атомного ядра. Ученые считают, что подобную методику можно будет применять для изучения белковых кристаллов и сложных молекул.