Предоставлено: Мяо Ю и др.

Время фотоионизации важно для нашего понимания того, как свет и материя взаимодействуют на самом фундаментальном уровне. Появление аттосекундной метрологии позволяет нам получить доступ к информации о времени на естественном масштабе электронов в атомах и молекулах. Атточасы - это мощный инструмент, который может получить доступ к короткой шкале времени, где лазерное поле с почти круговой поляризацией используется для сопоставления времени туннелирования электрона с углом смещения спектра импульса фотоэлектрона в плоскости поляризации лазера.

Однако точное восстановление времени ионизации по углу смещения представляет собой серьезную теоретическую задачу, которая включает в себя учет влияния кулоновского потенциала и многоэлектронной корреляции. Таким образом, экспериментальный вывод проблемы времени туннелирования зависит от теоретического моделирования кулоновского взаимодействия. До сих пор остается дискуссионным вопрос о том, конечно ли время туннелирования.

В новой статье, опубликованной в журнале Light: Science & Applications, группа ученых во главе с профессором Минь Ли, профессором Юемингом Чжоу и профессором Пэйсян Лу из Уханьской национальной лаборатории оптоэлектроники и школы физики Хуажонгского университета науки и технологии, Китай. , предложил и продемонстрировал схему экспериментального определения времени туннелирования в атточасах без какого-либо теоретического расчета. В этой схеме к основному движущему полю добавлялось возмущающее поле второй гармоники. Путем анализа относительной фазовой зависимости выхода фотоэлектронов в ФМД было точно измерено время туннелирования.

Предоставлено: Мяо Ю и др.

Команда применила схему для изучения времени туннельной ионизации атома аргона в сильном поле и определила, что время туннелирования близко к нулю с точностью до нескольких аттосекунд.

Используя настоящую схему, команда дополнительно извлекла время ионизации электронов с разными энергиями. Они обнаружили, что время туннельной ионизации, извлеченное из измерения при наиболее вероятном угле вылета, уменьшается с увеличением энергии электрона, что противоречит предсказанию классической траекторной модели. Это остается интересной темой для дальнейшего исследования.

Схема является самореферентной и не зависит от теоретического моделирования эффекта Кулона. Распространение этого метода на молекулы и даже на твердые тела может предоставить нам не только фундаментальную динамику взаимодействия лазера с веществом, но и возможность извлечения геометрической информации о мишенях.