25 miljoner till konsten att se och styra elektroner

Tack vare en mångmiljonsatsning från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse kan ett nytt forskningsprojekt i atomfysik LTH snart dra igång.

Kristina Lindgärde – Publicerad den 30 September 2020

Per Eng-Johnsson i labbet. Foto: Jonas Andersson.

Per Eng-Johnsson, professor vid institutionen för atomfysik vid LTH, får drygt 25 miljoner kronor för att göra något som ingen gjort förut. Han ska kombinera två olika laserbaserade tekniker för att studera hur materia reagerar på extremt starka och snabba elektriska fält. Förhoppningen är att därigenom få nya insikter om elektroners ofattbart snabba rörelser.

Teknikerna som ska korsbefruktas är två typer av attosekundpulser, sådana som består av snabba ljusblixtar och sådana som består av elektroner. Med de förra kan forskarna, förenklat beskrivet, observera elektronernas rörelser medan de med de andra kan påverka rörelserna med starka elektriska fält. I dagsläget använder forskarna vid LTH båda, men inte samtidigt. 

– Detta innebär att vi kommer att kunna både studera och kontrollera elektronernas rörelser under förhållanden där detta inte gjorts tidigare, säger Per Eng-Johnsson.

Idén till projektet uppstod i samband med den pågående uppgraderingen av multiterawattlasern vid Lunds Lasercentrum, vilken kommer att göra det möjligt att skapa både ljus- och elektronpulser med pulslängder på några enstaka femtosekunder eller till och med några tiotals attosekunder. Tidsskalan är hisnande. En femtosekund är en miljondels miljarddels sekund. En attosekund är ytterligare tusen gånger kortare än en femtosekund.

Forskningen är ren grundforskning, men på sikt kanske andra kan dra fördel av det som Per Eng-Johnsson och hans kollegor förhoppningsvis får syn på. Exempelvis för att skapa kortare röntgenpulser för studier med hög tidsupplösning, eller för tillämpningar inom fotonik i gränslandet mellan optik och elektronik.

Medsökande i projektet är Olle Lundh, Anne L'Huillier och Claes-Göran Wahlström från samma institution samt Tünde Fülöp från Chalmers.