Un team internazionale di ricercatori ha compiuto un passo decisivo verso una nuova generazione di orologi atomici. All'Europeo XFELLaser a raggi X, i ricercatori hanno utilizzato lo scandio per creare un generatore di impulsi più accurato con una precisione di un secondo in 300 miliardi di anni, circa mille volte più accurato degli attuali orologi atomici standard basati sul cesio.
Gli orologi atomici sono gli orologi più precisi al mondo. Gli orologi atomici irradiano le microonde sugli atomi di cesio e regolano la frequenza della radiazione per massimizzare l’assorbimento delle microonde, che gli esperti chiamano risonanza. Con l'aiuto della risonanza, l'oscillatore al quarzo che produce microonde può rimanere stabile, consentendo all'orologio al cesio di avere una precisione di un secondo per 300 milioni di anni.
Il team ha ora scoperto che l’elemento scandio è facilmente disponibile sotto forma di lamina metallica di elevata purezza o di biossido di scandio composto. Questa risonanza richiederaggi Xcon un'energia di 12,4 keV e un'ampiezza di soli 1,4 feV. Ciò equivale a 140 quamilionesimi di un elettronvolt, ovvero solo 10 trilionesimi dell'energia di eccitazione.
"Fino ad ora noraggi Xla sorgente è stata in grado di brillare abbastanza intensamente all'interno della stretta linea di 1,4 feV dello scandio,"dice lo scienziato Anders Madsen.
Il team ha irradiato una lamina di scandio spessa 0,025 mm con un laser a raggi X e ha rilevato il caratteristico bagliore residuo emesso dal nucleo eccitato, che è una chiara prova delle linee di risonanza estremamente strette dello scandio.