探测12.4千电子伏固态钪-45同核异能态共振的谱宽
45Sc核素从基态到12.389 keV同核异能态的跃迁具有0.46秒的寿命,展现出仅为1.4飞电子伏特的超窄自然线宽和约10^19的品质因子——这一性能指标超越了最精确的原子钟——使45Sc成为先进计量学和核钟研究的理想平台。本研究探讨了固态45Sc共振谱线宽度和品质因子在多大程度上能逼近这些自然极限。通过欧洲X射线自由电子激光装置,研究人员首次观测到此前未报道的弹性荧光现象,并利用时间延迟非相干Kα、Kβ荧光验证了同核异能态寿命,测得390(60)的部分内转换系数。实验中未观测到延迟超过2毫秒的核前向散射信号,表明在实验条件下环境展宽效应至少达500倍自然线宽,这为固态体系退相干机制设定了量化边界。这些发现为固态核钟研发建立了新的实验基准。
