化學反應是通過其各自的電子結構和動力學在其最基本的水平上確定的。在光照射等刺激的作用下，電子在液體或固體中重新排列。此過程僅需要幾百個原子秒，其中一個十億分之一秒是十億分之一秒的十億分之一。電子對外部場敏感，因此研究人員可以通過用光脈沖照射電子來輕松地控制它們。一旦他們在時間上塑造了阿秒脈沖的電場，研究人員就可以實時控制電子動力學。弗萊堡大學物理研究所的朱塞佩·桑松教授教授帶領的團隊在《自然》雜志上發(fā)表了演講他們?nèi)绾瓮耆苄我粋€阿秒脈沖的波形。

Sansone解釋說：“這些脈沖使我們能夠研究分子或晶體中電子響應的第一時刻。”“具有整形電場的能力使我們能夠控制電子運動-長期目標是優(yōu)化基本過程，例如光合作用或材料中的電荷分離。”該小組由來自美國，俄羅斯，德國，意大利，奧地利，斯洛文尼亞，匈牙利，日本和瑞典的研究機構的理論家和實驗物理學家組成，在意大利的里雅斯特的自由電子激光(FEL)FERMI上進行了實驗。 。該激光器是唯一具有獨特能力的激光器，它可以在具有完全可控的相對相位的極端紫外光譜范圍內(nèi)合成具有不同波長的輻射。

阿秒脈沖是由激光諧波的時間重疊造成的?？茖W家使用FERMI提供的波蕩器產(chǎn)生了一組四個基本波長的激光諧波。這些是技術設備，可操縱相對論電子束的運動，從而導致產(chǎn)生紫外線。實驗的主要挑戰(zhàn)之一是這些相對相的測量，其特征是通過結合阿秒脈沖和紅外場來獲取從氖原子釋放的光電子。這導致電子光譜中出現(xiàn)其他結構，通常稱為邊帶。科學家們測量了每次激光發(fā)射產(chǎn)生的不同邊帶之間的相關性。最終，這使他們能夠充分表征阿秒脈沖序列。

Sansone說：“我們的結果不僅表明FEL可以產(chǎn)生亞秒級脈沖，而且由于采用了用于生成波形的方法，這樣的脈沖是完全可控的，并且具有很高的峰值強度。這兩個方面代表了我們方法的關鍵優(yōu)勢結果還將影響全球新型自由電子激光器的規(guī)劃和設計。”