Recent, echipa de cercetare a lui Xiao-Jun Liu de la Institutul de Măsurare a Preciziei (IPM) a făcut progrese importante în domeniul fizicii atosecundei. Echipa a propus o nouă schemă numită „polarization gate attosecond”, care realizează detectarea ultrarapidă a dinamicii corelației electronilor în ionizarea atomică puternică condusă de laser. Rezultatele au fost publicate în Physical Review Letters, o revistă importantă de fizică și selectate ca sugestie a editorilor.
Dezvăluirea legilor dinamicii electronice în materie la scara de timp attosecundă este o bază fizică importantă pentru recunoașterea și înțelegerea numeroaselor procese fotofizice și fotochimice ultrarapide din natură. Din acest motiv, Premiul Nobel pentru Fizică 2023 a fost acordat celor trei oameni de știință care au adus contribuții remarcabile la cercetarea în domeniul fizicii atosecundei. Printre numeroasele tehnici spectroscopice pentru măsurătorile attosecunde, tehnica striurilor unghiulare attosecunde (cunoscută și sub denumirea de „attosecundă”) oferă un mijloc unic de sondare a proceselor dinamice electronice attosecunde datorită proprietății sale de auto-referință - rezoluția în timp a attosecundei poate fi obținută prin utilizarea laserului femtosecunde. impulsuri fără utilizarea impulsurilor de lumină de attosecundă. „Attosecunda” oferă un mijloc unic de a investiga în profunzime dinamica proceselor electronice de attosecundă. Tehnica „attosecundă” a fost aplicată cu succes la măsurarea timpului de tunel de electroni în câmp puternic, întârzierea timpului de ionizare cu doi electroni în ionizarea dublă secvențială etc. Cu toate acestea, tehnica tradițională „attosecundă” nu poate fi aplicată direct proceselor fizice mai complexe. precum corelația electron-electron, datorită pulsului optic polarizat eliptic utilizat. -corelarea electronilor si alte procese fizice mai complexe.
Pentru a depăși această problemă, echipa de cercetare a lui Xiaojun Liu a propus o schemă de „attosecundă” bazată pe impulsuri laser „poarta de polarizare” și a aplicat-o cu succes la detectarea în timp real a dinamicii corelației electron-electron în ionizarea dublă atomică în câmp puternic. proceselor. Detectarea în timp real a dinamicii corelației electron-electron în dubla ionizare atomică în câmp puternic. Pe baza sistemului laser femtosecunde stabilizat în fază cu anvelopă purtătoare, stabilit și dezvoltat anterior, echipa de cercetare a sintetizat cu succes impulsuri optice ultrascurte „poarta de polarizare”, controlând cu precizie întârzierea timpului și faza anvelopă purtătoare a două fascicule de rotație la stânga și la dreapta. impulsuri laser femtosecunde polarizate circular cu rotație, realizând polarizarea eliptică a impulsurilor laser în precizia timpului attosecunde și control precis. Starea de polarizare eliptică a impulsului laser este controlabilă cu precizie în timp de attosecundă. În comparație cu un singur impuls optic polarizat eliptic utilizat în mod obișnuit în tehnologia anterioară attosecundă, pulsul ultrascurt „poarta de polarizare” nu numai că poate pregăti în mod eficient starea de corelație a electronilor și poate conduce emisia de corelație a electronilor în regiunea de polarizare din apropierea centrului său, dar păstrează și caracteristică de eșantionare de înaltă precizie a timpului de emisie de electroni în benzi unghiulare de attosecundă. Echipa de cercetare a folosit un câmp puternic de atom de argon pentru a eșantiona timpul de emisie de electroni. Echipa de cercetare a demonstrat cu succes tehnica „poarta de polarizare attosecundă”, studiind diferența de timp corelată de emisie de electroni între stările dublu excitate generate de procesul de ionizare dublă în câmp puternic al atomilor de argon, ca exemplu. Studiul arată că ionizarea a doi electroni asociați în starea dublă excitată se realizează în principal prin două canale diferite, iar tehnica „poarta de polarizare a secundă” măsoară cu precizie diferența de timp de ionizare dintre cei doi electroni asociați corespunzător canalelor diferite, care sunt 234 (±22) arsec și, respectiv, 1043 (±73) arsec.
