TLDR
Penelitian ini menunjukkan kemajuan signifikan dalam pemahaman interaksi cahaya dan materi. Efisiensi fotoionisasi yang tinggi dapat digunakan untuk eksperimen presisi yang lebih baik. Kolaborasi internasional sangat penting untuk mencapai hasil yang inovatif dalam sains. Para peneliti di European XFEL membuat kemajuan besar dengan meningkatkan efisiensi fotoionisasi hingga 100 kali lipat. Mereka menggunakan laser sinar-X paling kuat di dunia untuk menciptakan dan mempelajari keadaan inti ganda di ion kripton yang sangat terionisasi, yang berarti dua elektron inti terangkat secara bersamaan dalam waktu sangat singkat.Keadaan inti ganda ini hanya berlangsung beberapa femtosekon, atau sepersejuta miliar detik, dan menciptakan kondisi langka yang memungkinkan penyerapan foton kedua sebelum posisi elektron kosong kembali terisi. Metode ini sangat sulit dilakukan sebelumnya karena intervalnya yang sangat singkat.Dalam penelitian ini, mereka menggunakan ion kripton Kr26+, yang hanya memiliki 10 elektron tersisa, untuk memudahkan pemantauan interaksi antar elektron dan sinar-X. Hal ini membantu mengurangi gangguan yang disebabkan oleh elektron lain pada tingkat energi berbeda.Yang menarik, kedua elektron inti dapat dieksitasi dengan energi foton yang hampir sama karena efek relativistik yang menggeser tingkat energi inti, sehingga memungkinkan penggunaan sinar-X dengan warna tunggal untuk kedua transisi tersebut. Cara ini sangat efisien dan menghasilkan peningkatan penyerapan foton lebih dari 100 kali lipat.Penemuan ini membuka peluang untuk melakukan eksperimen presisi tinggi yang dapat merubah pemahaman kita tentang perilaku atom dan molekul dalam kondisi ekstrem. Teknologi ini juga berpotensi digunakan dalam eksperimen waktu-nyata dengan metode sinar-X dua warna dan dalam pengembangan laser Free-Electron generasi berikutnya.
