阿秒控制原子电子云

时间:2020-01-14 19:03 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

阿秒控制原子电子云

佐贺(SAGA)光源、富山大学(University of Toyama)、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,通过调整同步辐射双脉冲中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,Tatsuo Kaneyasu(传奇光源/分子科学研究所),Yasumasa Hikosaka(富山大学),Masahiro Katoh(广岛大学/分子科学研究所)和同事发明了一种操纵原子的电子云的形状使用同步加速器辐射的相干控制技术。这项研究发表在《物理评论快报》上,为使用同步辐射实现电子系统的超快控制铺平了道路。

控制和探测原子和分子在阿秒级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领域之一。由于激光技术的进步,用超短激光脉冲进行了许多阿秒级的实验。相比之下,该研究团队提出了一种利用同步辐射实现阿秒级电子系统相干控制的新途径。通过实现对氦原子光激发的总体控制,证明了波动器辐射作为纵向相干波包的潜在用途。Hikosaka等,《自然通讯》104988(2019)]。下一个挑战是同步辐射的偏振特性在相干控制中的应用。

该团队的最新论文最近发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上,报告了一次对氦原子电子云控制的成功观察。利用两个螺旋波器产生一对左右圆极化的辐射波包。每个波包对的持续时间为几飞秒,用极紫外辐射照射氦原子。利用这项技术,他们通过调整两个波包之间的时间延迟,成功地控制了电子云的形状和方向,形成了一个相干的叠加态。

与标准的激光技术相比,这种方法在波长和波长上的扩展没有技术限制。这种同步辐射的新能力不仅有助于科学家研究原子和分子过程中的超快现象,而且还可能在未来功能材料和电子器件的开发中开辟新的应用领域。

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