Attosecond streaking of photoelectrons emitted from metal surfaces
我们数值研究了铝表面价电子和2p芯电子的光电发射中的阿秒拖尾时间延迟。我们发现,从核心能级带的电子发射延迟$Δτ=100$阿秒相对于从价带的电子释放。我们表明,这种相对时间偏移的电子发射是由屏蔽的条纹激光场传导电子。
2014-11-17 physics.atom-ph quant-ph
Angle-Resolved Attosecond Streaking of Twisted Attosecond Pulses
本工作的重点是通过泵-探测装置中的能量和角度分辨阿秒条纹来表征扭曲阿秒脉冲中编码的轨道角动量(OAM)的量。结果表明,线极化扭转脉冲产生的光电子谱具有不同的OAM值,呈现出角调制,而圆极化扭转脉冲产生的光电子谱具有角各向同性。结果表明,能量分辨和角度分辨条纹谱对扭曲脉冲的OAM值敏感。此外,扭曲泵浦脉冲和强红外探测脉冲的偏振的不同组合对拖尾光谱的影响也不同。描述的OAM携带扭曲的阿秒脉冲开辟了可能性,探索螺旋光物质相互作用的阿秒时间尺度。
2020-06-02 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Time-resolved photoemission using attosecond streaking
本文从理论上研究了用阿秒条纹探测原子的时间分辨光电子。我们回顾了最近的进展,在时域中的光电效应的研究表明,实验上可访问的时间偏移可以分解成不同的贡献,源于无场光电离过程本身和探测场诱导的修正。我们进行精确的量子力学以及经典模拟的阿秒条纹有效的单电子系统,并确定所有相关的阿秒精度的时间延迟的贡献。特别是,我们调查的属性和限制阿秒条纹的过渡从短程电位(光剥离)到长程库仑电位(光电离)。作为一个更复杂系统的一个例子,我们研究了内嵌富勒烯$A$ @ $\text{C}_{60}$的时间分辨光电离,并讨论了如何条纹的时间移位修改由于与探测红外条纹场的$\text{C}_{60}$笼的相互作用。
2014-01-24 physics.atom-ph quant-ph
Time delays for attosecond streaking in photoionization of neon
我们重新探讨了氖原子的时间分辨光电子探测阿秒条纹。我们计算了2 p和2s电子发射的拖尾时间位移,并比较了Schultze等人[Science 328,1658(2010)]最近实验中测量的相对延迟。本文采用B样条R矩阵方法,由多电子偶极跃迁矩阵元计算光电离的Eisenbud-Wigner-Smith时间延迟。通过求解单激活电子水平上的含时薛定谔方程,从单独的、含时的完整拖尾过程的模拟中获得了出口通道中的附加激光场诱导的时间偏移。由此产生的准确的总相对拖尾时间之间的位移2s和2 p的排放谎言远低于实验数据。我们确定存在未解决的动摇卫星在实验中作为一个潜在的错误来源,在测定条纹的时间偏移。
2014-04-30 physics.atom-ph
Monitoring Nonadiabatic Electron-Nuclear Dynamics in Molecules by Attosecond Streaking of Photoelectrons
光电子条纹长期以来一直被用来描述阿秒极紫外脉冲的时间特性。当时间分辨的光电子起源于电子态的相干叠加时,它们携带了额外的相位信息,可以通过条纹技术来恢复。在这方面的贡献,我们扩展的条纹形式主义,包括耦合的电子和核动力学的分子以及初始cohesiveness和演示它如何提供了一种新的工具来监测非绝热动力学,因为它发生在附近的圆锥形的交叉点,避免交叉。条纹可以提高时间分辨率,提供直接的电子相干信号,影响许多初级光化学和生物事件。
2016-06-23 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Electron correlation and short-range dynamics in attosecond angular streaking
利用R矩阵和时间相关方法研究了F $^-$的阿秒角拖尾。使用这种负离子,远程库仑相互作用的自由,我们阐明的作用,短程电子相关效应的attocock计划。通过求解多电子含时薛定谔方程,我们的目标是弥合使用多电子靶的实验和单电子理论方法之间的差距。我们观察到显着的负偏移角的光电子动量分布,尽管结合势的短程性质。我们发现,偏移角是敏感的剩余F原子的原子结构的描述。我们还研究了同向和反向旋转的电子的响应,并观察到它们的发射角分离。
2020-03-27 physics.atom-ph
Attosecond streaking of Cohen-Fano interferences in the photoionization of H$_2^+$
本文首次对最简单的双原子分子H $_2^+$的光电离延迟进行了数值模拟。我们表明,强烈的变化的Eisenbud-Wigner-Smith的时间延迟作为能量和发射角的函数变得可观察到的条纹的时间移位提供激光场诱导的组件占。强烈增强的光电子能谱时移被追踪到破坏性的Cohen-Fano(或双中心)干涉。这些干扰的条纹痕迹的签名被证明是增强时,在重合检测到的离子片段。
2014-01-24 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Observing the relative sign of excited-state dipole transitions by combining attosecond streaking and transient absorption spectroscopy
本研究结合阿秒瞬态吸收与条纹光谱精确校准光脉冲时序,通过测量氦双激发态超快吸收的相移,确定了两类激光耦合自电离态跃迁偶极矩阵元的相对符号相反。
2024-03-05 physics.atom-ph
XUV ionization of the H$_2$ molecule studied with attosecond angular streaking
Saratov State University(萨马拉国立大学);The Australian National University(澳大利亚国立大学)
利用阿秒角 streaking技术研究H₂分子XUV电离的取向和双中心干涉效应,揭示了分子势阱对光电子动量的影响。
2022-04-19 physics.atom-ph
Attosecond streaking delays in multi-electron systems
基于强场近似(SFA)的半经典模型的使用在强场多光子电离中是普遍存在的,并且是阿秒科学中许多关键发展的基础,包括对高次谐波产生(HHG)的描述。然而,这样的模型在条纹实验中明显缺乏,条纹实验使用阿秒脉冲来启动单光子电离和低频红外脉冲来提供定时信息。在这里,我们介绍了一个经典的维格纳传播(CWP)的方法,类似于强场电离的半经典模型,处理的电离步骤量子力学,随后由经典的传播(从维格纳函数获得的初始条件)在红外探测场。正如我们所证明的,这种方法与实验数据和全双电子量子模拟可用于氦,包括多电子效应,并可以应用于分子,其中的时间依赖性薛定谔方程的完全解决方案是不可行的。将CWP方法应用于多原子分子,如2,3,3-三甲基丁基-2-碘,我们发现条纹延迟的相对显著的方向依赖性,表明分子中取向分辨测量的重要性。
2018-04-25 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Polarization effects in attosecond photoelectron spectroscopy
我们研究了偏振效应对飞秒脉冲和阿托脉冲条纹的影响。偏振诱导项改变条纹光谱。正常的条纹频谱,它映射到飞秒脉冲的矢量势,修改的贡献,而不是以下的领域。我们表明,偏振效应可能会导致一个明显的时间转移,需要在分析中适当占。这种效应可以从取向的极性分子中分离出来,并通过角分辨光电子能谱学进行研究。我们还表明,极化效应将导致一个明显的时间移动50之间的光电子从2p和1s状态的氢原子。
2009-11-10 physics.atom-ph
Propagation of the photoelectron wave packet in an attosecond streaking experiment
固体的激光辅助光电子被认为是在数值精确可解的一维晶体模型。阐明了非弹性散射和泵浦脉冲的有限持续时间对光电子动力学的影响。光激发波包以群速度dE/dk移动,平均穿越等于平均自由程的距离的现象学结果,被发现在远离终态能带结构的谱隙的能量下成立。相反,接近光谱间隙的光电子被发现在泵浦脉冲的激发过程中移动的速度高于群速度。
2015-06-09 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Probing time-ordering in two-photon double ionization of helium on the attosecond time scale
我们表明,时间顺序的时间依赖量子动力学是一个物理观测阿秒条纹。我们演示了时间分辨的双光子双电离(TPDI)的氦原子的阿秒XUV脉冲的原型情况下的时间顺序的提取。双电子波包发射的Eisenbud-Wigner-Smith时间延迟和后续发射事件之间的时间间隔可以由阿秒拖尾明确确定。两个发射事件之间的延迟敏感地取决于能量、脉冲持续时间和发射电子对的角分布。我们的全维从头算量子力学模拟提供了实验可观察的基准数据。
2014-11-30 physics.atom-ph
Attosecond Access to the Quantum Noise of Light
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所)
本文通过阿秒 streaking 技术,在亚周期尺度上直接获取驱动场的量子特性,通过分解驱动场对光电离的影响,揭示了相干和波动贡献,并通过时间依赖的 Schrödinger 方程模拟验证了这些关系。
2026-08-19 physics.atom-ph quant-ph
Zeptosecond Angular Streak Camera
阿秒尺度上的时间分辨电子过程最近已成为实验上可通过基于激光的泵浦-探测询问技术,如阿秒条纹相机,重建阿秒拍的双光子跃迁的干涉,和attocock的发展。在这项工作中,我们证明,通过结合阿秒条纹相机和attocock的概念,时间分辨过程下降到几十个zeptoseconds的时间尺度进入到达。通过这种称为zeptosecond角条纹相机(ZASC)的方法来提高这种显着水平的时间精度的关键是其实质性的内在时间信息冗余。ZASC导致非常简单的拖尾迹线,其在很大程度上独立于拖尾脉冲的精确时间结构,从而绕过了对拖尾场的详细表征的需要。此外,它能够检索关于泵浦脉冲的持续时间的信息。它还能够在单次激发模式下达到阿秒级精度,这可能对自由电子激光实验有用。这一概念有望为实现泽秒级超快过程的计时开辟道路。
2022-06-01 physics.atom-ph physics.optics
Attosecond angular streaking and tunnelling time in atomic hydrogen
隧道效应是量子力学的重要特征之一,它引发了一场关于“隧道效应时间”的价值、意义和解释的争论。直到最近,这场辩论还纯粹是理论性的,人们认为这一过程对所有实际目的来说都是即时的。这种情况随着超快激光的发展而改变,特别是用于探测电子阿秒动力学的“阿钟”技术。虽然最初的原子钟测量暗示了瞬时隧穿,但后来的实验与这些发现相矛盾,声称测量到了有限的隧穿时间。在每种情况下,这些测量都是用多电子原子进行的。原子氢(H),最简单的原子系统与一个单一的电子,可以“精确地”(仅受数值限制)建模使用3D-TDSE的数值解与测量的实验参数,并作为一个方便的基准准确的实验测量和计算。在这里,我们报告的第一attocock实验进行H和发现,我们的实验确定的偏移角是在很好的协议与准确的3D-TDSE模拟使用我们的实验脉冲参数。同样的模拟与短程汤川势的结果在零偏移角的所有强度。我们的结论是,在attocock实验中测得的偏移角起源于电子散射的长程库仑势没有隧道时间延迟的贡献。这一结论得到了经验观察的支持,即电子偏移角严格遵循库仑势作用下经典卢瑟福散射电子偏转角的简单公式。因此,我们确认,在H,隧穿是瞬时的(上限为1.8)在我们的实验和数值的不确定性。
2018-03-02 physics.atom-ph
Frequency Resolved Optical Gating for Time-Resolving Intra-Atomic Knock-Out in Double Ionization with Attosecond Pulses
我们在现实条件下使用准经典模型开发了双电子阿秒条纹相机。我们假设极紫外(XUV)阿秒脉冲的半峰全宽(FWHM)为24阿秒,中心在120 eV和条纹红外激光场为1600 nm,强度为$1.8 \times 10^{12}$ W/cm $^2$。所提出的方法被证明是能够时间分辨双电离原子内碰撞。
2012-07-26 physics.atom-ph
Spectral Phase Pulse Shaping Alters Photoionization Time
Illinois State University(伊利诺伊州立大学);University of Toronto(多伦多大学);Canadian Institute of Theoretical Astrophysics(加拿大理论天体物理研究所)
研究通过改变光谱相位影响光电离时间延迟,揭示了相位依赖的内在光电离动力学,为操控离子化时间提供新方法。
2026-02-25 physics.atom-ph
Comment on "Brilliant source of 19.2 attosecond soft X-ray pulses below the atomic unit of time"
本文评论Ardana-Lamas等人对19.2阿秒软X射线脉冲的重新表征,指出其忽略俄歇电子、低能谐波及脉冲啁啾等关键因素,结论有效性存疑。
2025-10-20 physics.atom-ph physics.optics
Probing Electron Correlation via Attosecond XUV Pulses in the Two-Photon Double Ionization of Helium
高强度、短脉冲XUV光源的最新实验发展正在增强我们研究电子-电子相关性的能力。我们进行时间相关的计算,调查所谓的“顺序”制度(光子能量高于54.4 eV)在双光子双电离的氦。我们表明,阿秒脉冲允许诱导和探测发射电子的角度和能量相关性。最后的动量分布揭示了主要由Wannier海脊破裂情景和碰撞后相互作用的区域。
2008-12-01 physics.atom-ph physics.comp-ph
Magnetic-Field effect in Laser-assisted XUV ionization
研究了激光辅助超紫外电离中激光脉冲的磁场效应。通过数值求解三维含时薛定谔方程,发现红外条纹场的磁场效应使光电子动量分布发生畸变。它的结果在一个横向动量和时间延迟依赖的纵向光电子动量位移,这是进一步分析证实采用非偶极校正强场近似。我们还表明,磁场不影响从条纹频谱检索的时间偏移,虽然条纹频谱显然是由磁场效应引起的动量偏移改变。利用阿秒拖尾技术揭示了激光脉冲的时间分辨非偶极效应。
2022-10-28 physics.atom-ph
Phase retrieval from angular streaking of XUV atomic ionization
Research School of Physics, The Australian National University(澳大利亚国立大学物理研究生院);General, Theoretical and Computer Physics, Saratov State University(萨马拉国立大学一般、理论与计算物理);Center for Relativistic Laser Science, Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院相对论激光科学中心);Stanford PULSE Institute, SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福PULSE研究所,SLAC国家加速器实验室)
本研究通过圆偏振近红外激光场中的光电子 streaking 实现XUV原子电离的相位检索,并通过数值解验证了其在广泛光子能量范围内的有效性。
2022-08-24 physics.atom-ph
Tailored high-contrast attosecond electron pulses for coherent excitation and scattering
利用光对电子束的密度进行时间整形形成了广泛的已建立和新兴技术的基础,包括自由电子激光和阿秒电子显微镜。压缩电子脉冲的调制深度是限制应用的关键品质因数。在这项工作中,我们提出了一种方法来产生无背景的阿秒电子脉冲序列的顺序非弹性电子光散射。利用分数塔尔博特效应中的量子干涉,我们将电子压缩中不需要的背景密度抑制了几个数量级。我们的研究结果将大大提高相干电子光散射的应用,如受激阴极发光和拖尾。
2021-08-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Transferring the attoclock technique to velocity map imaging
阿秒角拖尾测量揭示了强激光场中原子隧道电离过程的时间规律。到目前为止,这种类型的实验只进行了冷靶反冲离子动量谱仪(COLTRIMS)。在这里,我们提出了一种方法来应用阿秒角条纹实验的速度图成像光谱仪(VMIS)与几个周期的脉冲在10 kHz的重复率和高的电离产率每个脉冲。三维光电子动量分布从强场电离的氦与椭圆偏振,亚10 fs脉冲的动量空间电子图像的层析重建检索和用于分析在偏振平面。
2013-10-18 physics.atom-ph physics.ins-det
Intensity Dependence of Laser-Assisted Attosecond Photoionization Spectra
实验研究了红外探测场强度对用RABITT方法测量阿秒脉冲训练(APT)相位的影响。我们发现,如果施加一个强的红外场,阿秒脉冲将出现低于实际的啁啾率。我们还观察到发病的条纹制度在弱场RABITT条件的崩溃。我们执行的谐波和边带连续状态的傅立叶分析,并表明,可以提取更高的傅立叶分量的谐波的相互相位关系。
2009-07-22 physics.atom-ph physics.optics
Time-resolving intra-atomic two-electron collision dynamics
将单电子阿秒条纹相机推广到时间分辨的深核电子碰撞过程中的相关两电子逃逸动力学,碰撞过程由XUV阿秒脉冲触发,并由弱红外场探测.我们的双电子条纹相机的原理是,通过放置在碰撞时的最大值的探测场的矢势,我们得到的最大分裂的电子间逃逸角。因此,我们确定了碰撞的时间。
2010-03-08 physics.atom-ph
Probing Molecular Dynamics at Attosecond Resolution with Femtosecond Laser Pulses
基于再散射模型计算了飞秒激光脉冲与D $_2$分子相互作用产生的D $^+$离子的动能分布。通过对分子动力学的分析,表明电离电子与D $_2^+$离子的碰撞时间可以从D $^+$动能峰读出,精确到阿秒。我们进一步建议,可以通过使用更短的fs激光脉冲(约15fs)来实现更精确的时钟读取。
2003-07-17 physics.atom-ph
Attosecond probing of instantaneous AC Stark shifts in helium atoms
基于含时薛定谔方程的数值解,提出了一种利用单个可调谐阿秒脉冲探测受扰动原子的激发态,观测强红外振荡场中瞬时能级位移的方法.组合场中的电离概率取决于阿秒脉冲的频率和两个脉冲之间的时间延迟,因为IR场将激发的能级移动到与阿秒探测脉冲共振和脱离共振。我们表明,这种方法(i)允许检测的瞬时原子能隙与子激光周期时间分辨率和(ii)可以作为一个超快门更复杂的过程,如非顺序双电离。
2011-05-26 physics.atom-ph
Attosecond probing of nuclear dynamics with trajectory-resolved high-harmonic spectroscopy
我们报道了阿秒尺度的激光诱导分子动力学探测。我们应用高次谐波光谱学的方法,其中激光驱动的在各种轨迹上的滑动电子记录它们的母离子的运动。基于高次谐波产生的瞬态相位匹配机制,有助于相同谐波阶数的短和长轨迹在空间和频率域中是可区分的,从而产生每个轨迹的时间和光子能量之间的一对一映射。同时使用H2和D2中的短轨迹和长轨迹来反演阿秒和埃尺度上的核动力学。与仅使用短轨迹相比,这将测量的时间范围扩展到一个光学周期。该实验也适用于甲烷和氨分子。
2017-06-24 physics.atom-ph
Probing single-photon ionization on the attosecond time scale
利用干涉测量技术研究了阿秒脉冲激发下氩原子的光电离。我们测量从$3s^2$和从$3p^6$壳发射的电子之间的时间延迟的差异,在不同的激发能范围从32至42 eV。单次光电发射时间延迟的确定需要考虑测量过程,包括与探测红外场的相互作用。这种贡献可以使用一个通用的公式来估计,并发现占相当大的一部分测量延迟。
2010-12-17 physics.atom-ph physics.optics
Probing electronic wavefunctions by all-optical attosecond interferometry
光电子能谱学是一种强有力的方法,它提供了深入了解各种系统的量子力学性质。电离电子波函数携带关于束缚轨道的结构、离子势以及光电离动力学本身的信息。虽然光电子能谱学解决了波函数的绝对振幅,恢复光谱相位信息一直是一个长期的挑战。在这里,我们通过测量阿秒脉冲产生中的光电离-光复合的时间反演过程,将电子相位恢复问题转化为光学问题。我们演示了两个独立的锁相阿秒光源的全光干涉。这种测量使我们能够直接确定与简单量子系统(如氦和氖)中电子散射相关的相移,在很大的能量范围内。此外,阿秒脉冲产生的强场性质通过单个散射角以及多电子效应的相位特征解决了氩中库珀最小值周围的偶极相位。我们的研究具有探测分子系统中复杂的轨道相位,以及通过共振受到强激光场的电子关联的前景。
2018-10-11 physics.atom-ph
Theory of attosecond delays in laser-assisted photoionization
我们研究了利用阿秒谐波辐射脉冲的激光辅助极紫外光电离的时间特性。本文的目的是建立一般形式的相位的相关过渡振幅,并作出连接的时间延迟,最近在实验中测量。我们发现,整体相位包含两种不同类型的贡献:一个是表示在光电子连续谱波函数的相移,而另一个是链接到连续-连续跃迁诱导的红外(IR)激光探针。我们的形式主义适用于这两种测量报告到目前为止,即使用阿秒脉冲序列的XUV谐波和其他人的基础上使用孤立的阿秒脉冲(条纹)。的相位和时间延迟之间的连接建立与有限差分近似的相位的能量导数的帮助下。这清楚地表明,观察到的时间延迟是两个分量的总和:一个单光子维格纳延迟和一个普遍的延迟,起源于探测过程本身。
2012-01-31 physics.atom-ph quant-ph
Directional loss of contrast by dephasing in temporal double-slit interferometry
University of Nebraska, Lincoln(内布拉斯加大学林肯分校)
本研究提出了一种超快双缝streak相机方案,通过时间分离两个相反圆极化XUV脉冲,揭示极化依赖双缝现象中的信息损失,验证了波粒二象性。
2025-11-26 physics.atom-ph
Probing electronic decoherence with high-resolution attosecond photoelectron interferometry
量子相干性在物质超快动力学的研究和控制中起着基础性的作用。在光致电离的情况下,当仅测量其中一个粒子时,光电子与离子的纠缠是公知的退相干源。在这里,我们调查由于纠缠的光电子的径向和角自由度的退相干。利用高光谱分辨光电子干涉技术研究了氦原子2s2p自电离态的双光子电离。结合实验和理论,我们证明了2s2p和2p $^2$态的强偶极耦合导致了角自由度和径向自由度的纠缠.在角度积分测量中,这转化为自电离期间相干性的动态损失。
2021-11-23 physics.atom-ph
Time delay in valence shell photoionization of noble gas atoms
Research School of Physical Sciences, The Australian National University(澳大利亚国立大学物理科学研究学院)
本研究利用非相对论随机相位近似计算稀有气体原子价壳层光电离的时间延迟,并通过实验验证其在不同光子能量下的表现。
2013-03-18 physics.atom-ph
Beyond the single-atom response in absorption lineshapes: Probing a dense, laser-dressed helium gas with attosecond pulse trains
利用极紫外(XUV)阿秒脉冲序列探测光学厚氦靶,在强红外(IR)场的作用下,研究了激光修饰原子在单原子响应之外的吸收线形状.我们研究了微观含时偶极矩的红外诱导相移和宏观XUV脉冲的共振传播诱导整形之间的相互作用。我们的实验和理论结果表明,随着光学深度的增加,这种相互作用导致最初的IR修改的线形的加宽,并随后出现新的,窄的吸收线的功能。
2015-03-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Quantum mechanical approach to probing the birth of attosecond pulses using a two-color field
我们研究了利用强激光和弱二次谐波场产生偶次和奇次谐波。我们的理论方法是基于解决鞍点方程的强场近似。计算了偶次谐波振荡的相位随基波场和二次谐波场之间的延迟的变化,发现其随能量的变化与最近的实验结果符合得很好。我们还发现这种相位变化与阿秒脉冲群延迟之间的关系依赖于基场的强度和波长以及原子的电离势。
2011-03-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Probing dipole-forbidden autoionizing states by isolated attosecond pulses
我们提出了一个通用的技术来检索的偶极禁戒共振的自电离区的信息。在模拟中,氦原子被孤立的阿秒脉冲在极紫外(EUV)与几个飞秒激光脉冲相结合的泵浦。激发波包由$^1S$、$^1P$和$^1D$态组成,包括$2s2p(^1P)$双激发态附近的背景连续谱。通过多能级模型和从头算含时薛定谔方程计算,得到了不同激光强度和脉冲间时间延迟的电子能谱.将从头计算作为一种“虚拟测量”,用多能级模型表征了偶极禁戒共振态。我们发现,与通常的假设相反,连续体之间的非共振耦合在延迟电子谱中起着重要的作用,这表明光电子在离开核之前存在着关联效应。该技术充分利用了超短脉冲的独特优势,是对现有阿秒技术的一次及时检验。
2014-03-27 physics.atom-ph quant-ph
The attoclock and the tunnelling time debate
阿秒角条纹,也被称为“阿时钟”,采用短椭圆偏振激光脉冲从原子或分子中隧穿电子,并通过在角空间方向上偏转光电子来给这个过程加上时间戳。这种偏转可以用来评估隧穿电子在经典不可接近的势垒下花费的时间,并确定这个时间是否有限。在这篇评论中,我们研究了最新的实验和理论发现,并提出了一系列支持零隧道时间场景的全面证据。
2019-10-20 physics.atom-ph
Complete phase retrieval of photoelectron wavepackets
相干宽带极紫外光脉冲为探索阿秒电子动力学提供了一种新的令人兴奋的工具。使用光电子条纹,干涉光谱图可以产生包含丰富的信息的相位特性的光电离过程。如果正确检索,这个相位信息揭示了阿秒动力学在光电子发射过程中,如多电子动力学和共振过程。然而,到目前为止,从孤立的阿秒脉冲中完全恢复连续电子波包相位仍然具有挑战性。在这里,阐明关键的近似和限制,阻碍提取相干电子波包动力学使用现有的检索算法后,我们提出了一种新的方法,称为绝对复偶极子传输矩阵元素重建(ACDC)。我们将ACDC方法应用于实验光谱图,以解决从Ne和Ar发射的光电子之间的相位和群延迟差异。我们的研究结果揭示了微妙的动力学在这个群延迟的差异从Ar发射的光电子。这些群延迟动态是不能用现有方法解决的,现有方法只能在离散能级提取相位信息,强调了完整和连续的相位恢复技术(如ACDC)的重要性。在这里,我们也使这个新的ACDC检索算法提供适当的引用作为回报。
2020-02-28 physics.atom-ph
Bright 25-attosecond light pulses reach the one atomic unit of time
针对现有阿秒脉冲光源稳定性低、转换效率差的问题,本研究用后压缩工业级Yb基激光系统产生25±2阿秒光脉冲(新世界纪录),其光谱覆盖碳K边、光子通量高,达1原子时间单位阈值,可用于解析离子量子动力学。
2025-08-20 physics.atom-ph physics.optics
Metrology of time-domain soft X-ray attosecond pulses and re-evaluation of pulse durations of three recent experiments
软X射线(SXR)到水窗能量区域中的阿秒脉冲提供了用于创建和研究材料中的目标特定局部内壳层电子或空穴的工具,使得能够在阿秒时间尺度上监测或控制动态系统中的电荷和能量流动。最近,一些实验室报道了用几个周期的长波长中红外激光器在百电子伏到千伏范围内产生连续谐波。这些谐波具有支持持续时间为几到几十阿秒的脉冲的带宽。但是,气体介质中产生的谐波具有阿托啁啾,在宽光谱范围内不能被材料完全补偿;因此,实际上,人们可以产生的典型的最短阿托秒脉冲是什么?要回答这个问题,时间阿秒脉冲的准确特性是至关重要的。通过重新分析软X射线谐波报告在最近的三个实验\cite{chang_natcom2017,Thomas_OE2017,Bieger_2017PRX}使用一个新开发的宽带相位恢复算法,我们表明,它们产生的阿秒脉冲都大于约60作为。由于宽带脉冲往往具有远离脉冲的频谱中心的高阶啁啾,因此该算法必须能够在整个带宽上精确地恢复相位。我们重新评估的脉冲持续时间被发现比以前报道的要长。我们还介绍了条纹谱图的自相关(AC)。通过比较来自实验和来自检索的SXR脉冲的AC,可以直接可视化检索结果的准确性,以确保获得正确的相位。我们的反演方法快速、准确,将为未来几十阿秒脉冲的计量提供有力的工具。
2019-05-23 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.optics
Probing coherent electronic superpositions of singly- and doubly-excited states of krypton with attosecond four-wave mixing spectroscopy
University of Arizona(亚利桑那大学);Purdue University(普渡大学);College of Optical Sciences, University of Arizona(亚利桑那大学光学科学学院);Arizona State University(亚利桑那州立大学)
利用阿秒四波混频光谱探测氪原子单激发态和双激发态的相干电子叠加,揭示双激发态与单激发态的相互作用,并建立可处理的理论模型用于电子态的计量与控制。
2025-07-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Time-domain measurement of Auger electron dynamics in xenon atoms after giant resonant photoionization
Kansas State University(堪萨斯州立大学);Max-Planck-Institut für Kernphysik(马克斯·普朗克核物理研究所);National Tsing Hua University(国立清华大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
本研究通过时域测量揭示了氙原子在巨共振光电离后的Auger电子动力学,发现氙的N₄,5OO Auger电子表现出异常的时间偏移和产量最小值,挑战了现有理论。
2025-12-23 physics.atom-ph physics.chem-ph
Attosecond-resolved probing of recolliding electron wave packets in liquids and aqueous solutions
本研究通过相位受控双色场实现液体与水溶液中再碰撞电子波包的阿秒分辨测量,验证高次谐波光谱可作为无序介质电子动力学探针,为溶液中超快过程研究提供新方法。
2025-10-02 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Inducing And Probing Charge Migration In Molecular Systems
本研究探讨对称性对不同分子系统绝热阿秒电荷迁移的影响,用含时密度表征其空间分布,并借助时间分辨X射线衍射实现了部分案例中诱导电荷迁移的原子尺度成像。
2025-02-24 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.optics
Dipole-laser coupling delay in two-color (RABBITT) photoionization of polar molecules
该研究扩展不含时分子R矩阵方法以处理极性分子RABBITT中IR缀饰初态导致的偶极子-激光耦合延迟,并通过含时模拟验证及渐近分析揭示其贡献规律。
2024-01-27 physics.atom-ph
Phase-matching mechanism for high-harmonic generation in the overdriven regime driven by few-cycle laser pulses
通过激光驱动的高次谐波产生(HHG)产生的孤立阿秒脉冲(IAP)有望通过桌面源的阿秒X射线衍射对生物过程进行前所未有的深入了解。然而,高次谐波对x射线能量的有效缩放受到电离诱导的等离子体产生的阻碍,阻碍了高次谐波辐射的相干积累。最近,它已被证明,这些限制可以克服在所谓的“过驱动制度”的电离损耗和等离子体色散强烈修改驱动激光脉冲在小距离,虽然没有演示IAP。在这里,我们报告的实验比较产生的IAP在氩气和氖气在80 eV通过阿秒条纹测量。对比我们的实验结果与数值模拟,我们得出结论,在氩气中的IAP产生通过电离诱导的瞬态相位匹配门有效的距离上的顺序为100 $μ$ m。我们表明,由于等离子体散焦的强度和蓝移的衰减是至关重要的,允许相位匹配接近XUV截止在高等离子体密度。我们进行模拟不同的气体和波长,并表明该机制是重要的相位匹配的长波长,紧密聚焦的激光束在高压气体目标,这是目前正在采用的缩放隔离阿秒脉冲产生x射线光子能量。
2019-12-17 physics.atom-ph physics.optics
Probing autoionization decay lifetimes of the $\mathbf{4d^{-1}6\boldsymbol{\ell}}$ core-excited states in xenon using attosecond noncollinear four-wave-mixing spectroscopy
利用XUV阿秒非共线四波混频光谱探测氙核激发态俄歇衰变寿命,发现亮态约6飞秒、暗态约20飞秒,并揭示暗态长寿命源于耦合态布居循环,强调理论与实验结合以解析衰变路径。
2025-08-05 physics.atom-ph
Subcycle phase matching effects in short attosecond pulse trains
Universidad de Salamanca(萨拉曼卡大学);Lund University(隆德大学);Politecnico di Milano(米兰理工大学);Institute for Photonics and Nanotechnologies, IFN-CNR(光子与纳米技术研究所,意大利国家研究委员会)
研究通过双色激光辅助光电离揭示极紫外脉冲列中子周期相匹配对谱特性的影响,超越了单个原子对强激光场响应的预测。
2026-02-27 physics.atom-ph
Spin-orientation-resolved attosecond chronoscopy in strong field ionization
首次通过 circular RABBIT 技术研究 Kr 原子的自旋取向分辨阿秒计时学,发现自旋向上和向下光电子的产率差异与 Wigner 时间延迟密切相关,为探测自旋相关时间延迟行为奠定了基础。
2023-06-28 physics.atom-ph
Time-resolved Electron Momentum Spectroscopy with Ultrashort Electron Pulses: Confined Probing and Effects of Vacuum Dispersion
Aarhus University(奥胡斯大学)
本研究通过超短电子脉冲时间分辨电子动量光谱,探讨了波包散射中受限探测与真空色散效应,为理解有限波包散射提供了新视角。
2026-02-20 physics.atom-ph
Real-time probing electron dynamics of an atom in a strong infrared laser field
利用近红外(NIR)和阿秒极紫外(XUV)脉冲,对强红外激光场中原子的电子密度演化进行了实时探测.我们的结果表明,隧道势垒附近的电子密度反映在延迟的NIR脉冲的额外的隧道电离产额和核附近的电子密度可以探测的单光电离产额与延迟的XUV脉冲。事实证明,近红外探测方案可用于研究系统在外部红外场中的偏振,并且XUV探测可另外应用于探索红外场相互作用期间和之后的激发动力学。
2014-12-19 physics.atom-ph
Introduction to attosecond time-delays in photoionization
本教程介绍了阿秒时间尺度上的光和物质的相互作用。我们的目标是详细的超短时间延迟的理论描述,并将这些极紫外(XUV)光脉冲的相位和光电子波包的渐近相移。特别强调的是放在时间延迟实验,阿秒XUV脉冲被用来photopolymers目标原子在定义明确的时间,随后由一个探测过程中的实时锁相,红外激光场。以这种方式,激光场作为“时钟”来监测电离事件,但可观察到的延迟并不直接对应于与单光子电离相关的延迟。相反,观察到的延迟的一个显着的一部分来源于测量引起的过程,这掩盖了单光子电离动力学。这种人为因素可以追溯到阈值以上电离跃迁矩阵元的相移,我们称之为连续-连续相。它是由于激光激发库仑连续态之间的跃迁而产生的。正如我们将在这里展示的那样,这些测量引起的效应可以从单光子电离过程中分离出来,使用具有普适性的解析表达式,这样最终可以获得光电离中的阿秒时间延迟。
2012-07-06 physics.atom-ph quant-ph