使用同步辐射进行原子电子云的attosecond控制

原子电子云图

佐贺光源(SAGA Light Source)、富山大学(University of富山)、广岛大学(Hiroshima University)和分子科学研究所(Institute for Molecular Science)的研究人员演示了一种方法,通过调节同步辐射双脉冲的阿秒间距,来控制原子中电子云的形状和方向。

作为一个合作研究团队,Kaneyasu Tatsuo (SAGA光源/分子科学研究所),Yasumasa Hikosaka(富山大学),加藤正弘(广岛大学/分子科学研究所)和他的同事发明了一种方法,利用同步辐射相干控制技术来控制原子中电子云的形状。这本书已经在物理评论快报,铺平了使用同步辐射的电子系统超快控制的方式。

控制和探测原子和分子在阿秒的自然时间尺度上的电子运动是原子物理学和阿秒物理学的前沿之一。由于激光技术的进步,许多阿秒实验已经用超短激光脉冲进行。相反,该研究小组提出了一种利用同步辐射实现阿秒相干控制电子系统的新途径。利用波动辐射作为纵向相干波包的潜在用途是在光激发氦原子中实现人口控制[Y。Hikosaka等人,Nature Commun. 10,4988(2019)]。下一个挑战是如何将同步辐射的极化特性应用于相干控制。

该团队最近发表于物理审查信的最新文件,举报了对氦原子中电子云的控制成功观察。使用两个螺旋起伏器产生左右圆偏振辐射波包的对。每个波分组对的持续时间是一些飞秒,并且使用极端的紫外线辐射来照射氦原子。利用这种技术,通过调整AttoSecond级别的两个波分组之间的时间延迟,它们成功地控制了形成为相干叠加状态的电子云的形状和取向。

与标准激光技术相比,对该方法的扩展没有技术限制,以更短,波长短。这种同步辐射的新能力不仅有助于科学家们在原子和分子过程中研究超吸收现象,而且还可以在未来开发功能材料和电子设备的开发中开辟新的应用。

参考文献:T. Kaneyasu, Y. Hikosaka, M. Fujimoto, H. Iwayama和M. Katoh, 2019年12月3日,《利用交叉圆极化极紫外波包控制原子轨道对齐》物理评论快报
DOI: 10.1103 / PhysRevLett.123.233401

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