Сверхбыстрая электронная дифракция и электронная микроскопия: современное состояние и перспективы

Совокупность дополняющих друг друга спектральных и дифракционных методов с высоким временным разрешением, основанных на различных физических принципах, открывает новые возможности для изучения вещества с необходимой интеграцией триады “структура – динамика – функция” в физике, химии, биологии и науке о материалах. С 1980-х годов ведущие научные лаборатории стали разрабатывать новое направление исследований, позволяющее создавать фильмы о когерентной динамике ядер в молекулах, быстрых процессах в биологических объектах — “атомно-молекулярное кино”. Использование источников ультракоротких лазерных импульсов сделало возможным кардинальным образом изменить традиционные подходы к исследованию вещества с помощью электронных пучков и достичь на этом пути высокого пространственно-временного разрешения. Применение покадровой съёмки в дифракционных методах вместе с разработкой принципов изучения когерентной динамики атомов открыло путь к наблюдению динамики волновых пакетов, переходного состояния реакционного центра, электронов в молекулах — переходу от кинетики к динамике фазовой траектории молекулы при изучении химических реакций.