Multiple Ionization under Strong XUV to X-ray Radiation
本文综述了短波长强辐射下原子多重光电离过程的主要方面。主要的焦点是这样的过程以及条件下,直接多光子多电离过程可以占主导地位的顺序的描述的理论框架。我们详细讨论了从红外到硬X射线的不同波长范围内的机制。场波动的影响,目前在这个阶段在所有SASE自由电子激光(FEL)设施,以及相互作用体积积分的效果,也进行了讨论。
2014-01-20 physics.atom-ph quant-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
Electron correlation in beryllium: Effects in ground state, short-pulse photoionization and time-delay studies
我们应用三维(3D)时间相关的限制活性空间自洽场(TD-RASSCF)方法研究了Be的基态电子关联效应及其在短XUV脉冲下的光电离动力学,包括光电离中的时间延迟.首先,我们通过虚时传播得到基态。我们表明,TD-RASSCF的灵活性上的选择的活性轨道空间,使它可以只考虑相关的活性空间轨道,促进收敛到基态相比,多构型的时间依赖性Hartree-Fock方法,作为一个基准,以显示的准确性和效率的TD-RASSCF。其次,我们求解了Be的运动方程,计算了Be与短脉冲线偏振XUV激光相互作用后的光电子能谱。我们比较不同的RAS计划的光谱,并以这种方式,我们确定的轨道空间,是相关的光电子谱的准确描述。最后,我们研究了电子关联对两个不同离子通道的光电离过程中相对时延大小的影响。一个通道,即离子中的基态通道,在没有电子关联的情况下是可访问的。另一个通道只有在包括电子相关时才可访问。时间延迟对活性空间的选择非常敏感,因此对电子-电子关联的考虑也非常敏感。
2017-05-31 physics.atom-ph quant-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
Photoionization Delay in He, Ne, Ar and Kr
以He为参考,研究了Ne、Ar和Kr的相对光电离延迟随能量的变化关系。
2013-07-31 physics.atom-ph
Polarization tagging of two-photon double ionization by elliptically polarized XUVs
采用含时从头算方法研究了椭圆偏振对氦原子在超短极紫外光场作用下的(非)顺序双光子双电离的影响.发现光电子的能量和角分布强烈地依赖于椭圆率。随着椭圆度的增加,联合角分布中的相关最小值变得更加明显。在具有不同椭圆度的两个连续XUV脉冲的泵浦-探测序列中,偏振标记允许区分顺序光电离和非顺序光电离。这种清晰的分离表明了椭圆偏振XUV场对电子发射过程的改进控制的潜力。
2018-11-22 physics.atom-ph
Control of resonant ionization as a function of time delay between two XUV few-femtosecond pulses. Quantitative application to helium
结果表明,利用超短时间延迟来控制双光子共振电离是可行的。该建议证明了氦的光谱,在非微扰解的时间相关的薛定谔方程。与二阶含时微扰理论的结果比较提供了额外的见解。
2019-08-20 physics.atom-ph physics.chem-ph
Attosecond delays in molecular photoionization
我们测量了N $_2$ O和H $_2$ O两个最外层价层之间的能量依赖的阿秒光电离延迟。使用不同的金属箔过滤阿秒脉冲训练序列的单次激发信号参考的组合使我们能够从拥挤的频谱中提取延迟。在N $_2$ O中观察到高达160的显著大延迟,而在H $_2$ O中的延迟都小于50,如在20-40 eV的光子能量范围内。这些结果解释了发展的分子光电离延迟的理论。在N $_2$ O中测量的长延迟被示出为反映捕获光电子的持续时间高达$\sim$ 110的分子形状共振的群体。H $_2$ O的非结构化连续体在相同光子能量下导致小得多的延迟。我们的实验和理论方法使分子阿秒光电离动力学的研究变得容易。
2016-07-23 physics.atom-ph quant-ph
Diagrammatic approach to attosecond delays in photoionization
本文采用基于多体微扰理论的与时间无关的方法研究了阿秒脉冲激光辅助光电离。我们的目标是提供一个从头算路线的“延迟”,这是必不可少的定量了解阿秒计量的阈值以上的电离过程。我们提出了阿秒脉冲的表征方案,如“条纹”,占延迟的原子响应从氖和氩电离的校正曲线。我们还验证了光电子延迟从许多电子原子可以使用类似的计划,如果相反,所谓的连续-连续延迟减去。我们的方法是通用的,它也可以扩展到更复杂系统和额外的相关效应可以系统地引入。
2012-11-12 physics.atom-ph quant-ph
Attosecond-Resolved Photoionization Dynamics and Interference-Enhanced Photoelectron Circular Dichroism in Chiral Molecules
本文提出光电子干涉测量方法,利用圆偏振阿秒XUV脉冲串与红外场同步,揭示手性分子光电离中的阿秒时间延迟,并发现反向旋转红外场可干涉增强PECD,实现手性光电子波包的相干控制。
2025-05-06 physics.atom-ph
Delay in atomic photoionization
我们分析了吸收阿秒XUV脉冲后稀有气体原子外层价层$ns$和$np$子壳层的光电子发射之间的时间延迟。通过求解含时的薛定谔方程和仔细研究光电子波包的时间演化,我们建立了光电子离开原子时的表观“时间零点”。各种过程,如弹性散射的光电子上的母离子和多电子相关影响的量子相位的偶极跃迁矩阵元素,其能量依赖性定义的发射时间。这定性地解释了Ne的$2s$和$2p$子壳层的光电发射之间的时间延迟,如通过阿秒条纹实验确定的[{ \em Science} { \bf 328},1658(2010)]。然而,通过我们广泛的数值建模,我们只能解释$21\pm5$的测量时间延迟的不到一半。我们认为,单独的XUV脉冲不能产生这么大的时间延迟,它是条纹红外场是最有可能造成这种效果。
2010-10-14 physics.atom-ph
Bootstrapping to the Molecular Frame with Time-domain Photoionization Interferometry
分子的光电离本质上是一种多光路干涉,具有实验可控性和本征分子特性。在这项工作中,脉冲对齐的分子靶($N_2$)的XUV光电离被用来提供一个时域路由“完成”光电离实验,其中旋转波包控制的光电离干涉仪的几何部分。所获得的数据是足够的,以确定所有观察到的通道的电离矩阵元素的幅度和相位,并从实验室帧测量重建分子帧干涉图。原则上,这种方法提供了一个时域路线,以完成光电离实验,和分子框架,这是一般适用于任何分子(没有先决条件),所有的能量和电离通道。
2017-01-29 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Spatio-temporal delay in photoionization by polarization structured laser fields
具有亚波长尺度上的纹理偏振的聚焦激光场允许提取关于电子过程的信息,这些信息不能由均匀场直接访问。在这里,我们考虑在径向和方位角偏振激光场的光电离,并表明,由于横向和纵向激光电场分量的局部偏振,检测到的光电子光谱依赖于原子的位置,从电子起源。计算结果表明,随着母原子位置的变化,光电离振幅、量子相位和价壳层电子的时间延迟随激光光斑的角度变化。本文讨论了利用光电子能谱在亚波长尺度上确定离化原子在激光光斑中位置的可能性。该提案及其插图强调了基于阿秒条纹方法的原子位置检测的潜力。
2021-05-20 physics.atom-ph quant-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
Extracting RABBITT-like phase information from time-dependent transient absorption spectra
本研究通过微扰解析、少能级模型与氢原子含时薛定谔方程模拟,证明瞬态吸收光谱中的延迟依赖振荡可像RABBITT一样用于提取XUV阿秒脉冲序列的光谱相位。
2025-03-01 physics.atom-ph quant-ph
Electron Correlation Effects in Attosecond Photoionization of CO$_{2}$
阿秒精度的测量光电离时间延迟的技术相结合的光电离矩阵元素的计算,以证明如何多电子动力学影响光电离时间延迟二氧化碳。电子相关性通过两种机制影响时间延迟:分子里德伯态的自电离和从连续形状共振加速逃逸。
2019-06-25 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Photoionization Delay in He, Ne, Ar and Kr
利用高次谐波产生的阿秒脉冲研究了各种稀有气体原子的光电离。我们使用泵浦-探测实验来测量从氖、氩和氪光电离的电子相对于从氦原子光电离的电子的时间延迟。描述了阿秒脉冲训练(APT)的特征,测量了各种惰性气体光电离的相对延迟。Ne,Ar,和Kr的光电离延迟确定使用以前计算的He原子延迟和与探针过程相关的延迟值。
2013-07-31 physics.atom-ph
Effect of electron correlations on attosecond photoionization delays in the vicinity of the Cooper minima of argon
阿秒光电离延迟大多是在多电子系统的单粒子近似下解释的。与氩的3 p和3s轨道相关的光电离通道之间的强电子相关性呈现出一个有趣的舞台,在那里单粒子近似被打破。在光子能量为42 eV附近,氩原子的3s光电离通道经历了一个“类库珀”极小值,这完全是与3 p壳层电子间关联的结果.理论上已经预测了这种“类库珀”最小值附近的光电离延迟,但实验验证仍然是一个挑战,因为相关的光电离截面本身就很低。在这里,我们报告的光电离延迟周围的库珀最小值,获得了100 kHz高重复1激光系统在ELI-ALPS设施的测量。我们报告的相对光电离延迟达到前所未有的值430 +/- 20~as,作为电子相关的结果。我们的实验结果与最先进的理论结果部分一致,但也表明需要额外的理论发展。
2019-07-02 physics.atom-ph
Attosecond time delay in valence photoionization and photorecombination of argon: a TDLDA study
本文用Kohn-Sham局域密度泛函方法计算和分析了氩原子3 p和3s价电子光电离和光复合的量子相位和时间延迟。用含时局域密度近似(TDLDA)来解释电子关联。所得到的阿秒Wigner-Smith时间延迟显示出与最近关于氩的两个独立实验的极好的一致性,所述实验测量光电离中的相对3s-3 p时间延迟[Physical Review Letters { \bf 106},143002(2011)]和3 p光复合中的延迟[Physical Review Letters { \bf 112},153002(2014)]
2015-05-27 physics.atom-ph
Continuum-electron interferometry for enhancement of photoelectron circular dichroism and measurement of bound, free, and mixed contributions to chiral response
本研究开发基于激光辅助极紫外电离的光电子干涉法,通过脉冲时间延迟控制手性信号幅度,利用偏振配置区分束缚态与连续态贡献,为光电子圆二色性调控及相关态贡献探测提供了简便鲁棒的工具与可行实验方案。
2023-12-15 physics.atom-ph quant-ph
Time gated ion microscopy of light-atom interactions
可见光和极紫外(XUV)光谱范围内超短强激光源的发展导致了对激光-物质相互作用和阿秒科学的迷人研究。在大多数这些研究中,所研究的系统与聚焦激光束相互作用,使系统电离。电离产物通常由装置测量,该装置对源自整个聚焦区域的电离信号进行时空积分,以这种方式丢弃关于在相互作用体积中发生的电离动力学的有价值的信息。在这里,我们回顾了最近开发的方法在测量空间分辨光电离产生的红外(IR)/XUV超短激光脉冲在气相介质中的相互作用的产量。我们展示了这种方法如何实现a)原位焦点诊断,b)IR/XUV制度中线性和非线性电离过程的定量研究,c)单次XUV泵浦XUV探针研究和d)单次2阶XUV自相关测量。该文章已发表在J. Opt. 20,024018(2018)(doi.org/10.1088/2040-8986/aaa326)上。
2019-02-19 physics.atom-ph
Comment on "Time delays in molecular photoionization"
在P.Hockett \textit{et al.}最近的一篇文章中,从理论的角度研究了分子单光子电离中产生的时间延迟。我们认为论文中推导出的一个中心方程是不正确的,并提出了与角度相关散射延迟的既定处理方法一致的重新表述。
2016-11-27 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
Attosecond time delay in the photoionization of Mn in the region of the $3p \rightarrow 3d$ giant resonance
在“自旋极化”无规相位交换近似下,对Mn在$3p \to 3d$巨自电离共振区的光电离时间延迟进行了初步研究.揭示了Mn原子的$3d$和$4s$价电子壳层的巨自电离共振对光电子发射时间延迟的显著影响。$4s$光电发射的时间延迟对离子余项的终态项[ ${\rm Mn^{+}}(4s^{1},$ $^{5}S)$ vs.~发现了[${\rm Mn^{+}}(4s^{1},$ $^{7}S)$ ]。结果表明,在自电离共振区的光电离时间延迟是明确相关的共振寿命,它可以,因此,可以直接测量阿秒时间延迟实验。类似的功能,预计将出现在其他过渡金属和稀土原子的光电离时间延迟的半场子壳,拥有巨大的自电离共振以及。
2015-05-22 physics.atom-ph
Study of attosecond delays using perturbation diagrams and exterior complex scaling
我们详细描述了如何在激光辅助光电离阿秒延迟可以使用微扰理论计算的基础上双光子矩阵元。特别强调的是放在阈上电离,其中电子相互作用后,由极紫外光场光电离的红外线场。相关效应引入了图形多体理论的水平上的随机相位近似与交换(RPAE)。我们的目标是提供一个从头算路线相关的多光子过程,需要一个准确的描述实验上的阿秒时间尺度。在这里,我们的结果集中在光电离的M -壳层的氩原子,实验已经进行了使用所谓的RABITT技术。观察到自电离共振对阿秒延迟测量的影响。此外,它表明,延迟依赖于光电子的探测角和探测光子的能量。
2014-04-15 physics.atom-ph quant-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
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 delays of high harmonic emissions from isotopes of molecular hydrogen measured by Gouy phase XUV interferometer
高次谐波光谱可以访问编码在高次谐波产生(HHG)信号的振幅和相位中的分子系统的结构和动力学信息4。然而,谐波相位的测量是一项艰巨的任务。本文介绍了利用先进的极紫外古伊相位干涉仪对氢分子两种同位素间高次谐波相位差的精确测量。测得的相位差约为200 mrad,相当于3阿秒(1 as = 10^-18 s)的时间延迟,几乎与谐波阶数无关。测量结果与四维含时薛定谔方程的数值计算结果吻合得很好。数值模拟还揭示了分子取向和分子内双中心干涉对测量相位差的影响。该技术为测量不同原子和分子的谐波发射相位开辟了一条新途径。与同分异构或同位素的比较一起,它也使得在强激光场中观察分子结构和核运动对电子动力学的微妙影响成为可能。
2021-11-10 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Influence of Shape Resonances on the Angular Dependence of Molecular Photoionization Delays
表征分子光电离中的时间延迟作为相对于分子取向和光偏振轴的喷射电子发射方向的函数,提供了对由极紫外或X射线单光子吸收引起的阿秒动力学的前所未有的见解,包括电子相关和连续共振态的作用。在这里,我们报告完全解决的实验和计算的角度依赖性的NO分子的单光子电离延迟的形状共振,依赖于同步辐射和时间无关的从头计算。的角度依赖的时间延迟变化的几百阿秒,从共振和非共振的动态的喷射电子的贡献的干扰所产生的,很好地描述了使用多通道Fano模型的共振时间延迟是角度无关的。将这些结果与在e-NO+散射中计算的相同共振进行比较,突出了光电离延迟与Wigner散射时间延迟的连接。
2021-11-23 physics.atom-ph
Two-center Interference in the Photoionization Delays of Kr2
本文介绍了在Kr2电离时间延迟中双中心干涉的实验观测。利用阿秒电子离子符合光谱技术,我们同时测量了氪原子单体和二聚体的光电离延迟。相对时间延迟被发现振荡作为电子动能的函数,追溯到建设性和相消干涉的光电子波包,从两个原子中心发射或散射的效果。我们的实验结果的解释是支持通过求解一维双阱势的时间无关的薛定谔方程,以及耦合通道多组态量子散射计算的Kr2。这项工作打开了大门,一类广泛的量子干涉效应的光电离延迟的研究,并展示了阿秒符合光谱研究弱束缚系统的潜力。
2022-10-20 physics.atom-ph
Attosecond time delay in the photoionization of endohedral atoms A@C$_{60}$: A new probe of confinement resonances
采用相对论和非相对论随机相位近似,研究了束缚共振对C $_{60}$笼中原子电离后光电子群延迟(Wigner时间延迟)的影响.结果清楚地表明了$_{60}$壳的时滞约束振荡的共振特性,是Wigner时滞的最直接表现。在先前的Ar@C $_{60}$理论研究中错过了这些振荡[PRL 111,203003(2013)]
2014-02-11 physics.atom-ph
Time Delay in Molecular Photoionization
研究了分子光电离中的时间延迟。与原子电离相比,预期从分子电离的时间延迟呈现出更丰富的现象,由于分子散射势的各向异性性质,具有很强的空间依赖性。我们从散射理论的角度来研究这一点,并利用分子光电离计算来研究这种影响在代表性的homeandhetrandom双原子分子,氮和一氧化碳。我们提出了单光子价电离的维格纳延迟时间的能量和角度分辨的地图,并讨论了实验测量的可能性。
2017-02-12 physics.atom-ph physics.chem-ph
The Multi-Configurational Hartree-Fock close-coupling ansatz: application to Argon photoionization cross section and delays
我们提出了一个强大的,从头计算方法解决原子光相互作用,并将其应用于氩的光电离。我们使用了一个紧耦合的局域态的多组态Hartree-Fock描述和电子径向波函数的B-样条展开上构建的分析。在该实现中,由于使用了ATSP 2K库[CPC 176(2007)559],可以解决一般的多电子问题。在目前的贡献,我们结合这种方法与外部复杂的缩放,从而允许计算复杂的部分振幅编码的光电离过程的整个动态。该方法在收敛到3s提取的3s 3 p6 np系列共振上进行了验证。然后,将其用于计算3 p和3s光电发射之间的能量相关微分原子延迟,并与Guénot等人的测量结果一致[PRA 85(2012)053424]。研究了单光子谱中共振态的存在对光电离延迟测量的影响。
2013-01-09 physics.atom-ph
Time delay between photoemission from the 2p and 2s subshells of Neon
RMT方法是求解强激光作用下多电子原子系统含时薛定谔方程的一种新方法。我们采用RMT方法研究了氖原子吸收阿秒XUV脉冲后,从2 p轨道释放的电子相对于从2s轨道释放的电子的光致发射的时间延迟。由于XUV脉冲在76-105 eV的范围内的时间延迟。对于实验相关105.2 eV的XUV脉冲,我们计算出的时间延迟为10.2 +/- 1.3阿秒,比其他理论计算估计的稍大,但仍然比实验小两倍。我们重复计算的光子能量为89.8 eV的一个更大的基组能够模拟相关的电子动力学的氖原子和剩余的Ne(+)离子。观察到的时间延迟为14.5 +/- 1.5阿秒,而使用剩余Ne(+)离子的单一构型表示的结果为16.7 +/- 1.5阿秒。
2012-04-26 physics.atom-ph
Phase-Controlled Ramsey Interference of XUV Photoelectrons
Birla Institute of Technology and Science - Pilani(比拉理工学院-皮拉尼分校)
本研究通过XUV激光脉冲调控电子动力学,揭示了Ramsey干涉中相位依赖的量子干涉效应及其与束缚态人口转移的关系。
2026-01-09 physics.atom-ph
Response to 'Comment on "Time delays in molecular photoionization"': Extended Discussion & Technical Notes
在对我们的文章“分子光电离中的时间延迟”[1]的评论中,Baykusheva和Wörner再现了正则散射理论,并断言我们的结果与这个公认的理论不一致[2]。我们绝对驳斥这种说法和评论的精神,尽管我们同意Baykusheva和Wörner的观点,即教科书理论是正确的。在一个简短的回应中,对“分子光电离中的时间延迟”的评论的回应[3],我们已经提供了对评论的明确反驳,但没有给出技术细节。在这个更全面的回应中,我们本着完整和清晰的精神扩展了这些简短的评论,并根据(1)逻辑谬误(类别错误),(2)原始文章的理论细节,(3)原始文章的文本内容,对Baykusheva & Wörner提出了三个明确的反驳。特别是,反驳(1)清楚而琐碎地指出了这样一个事实,即这里不存在任何问题,并诉诸于几乎不需要证明这一点的理论细节,正如我们的回应的简短版本所概述的那样。我们的数值结果是正确的,并再现已知的物理现象,在原来的文章中讨论,因此,作为细心的读者会认识到,所使用的形式主义是典型的散射理论,不能是其他任何东西。事实上,这里没有任何新的基础物理学可以争论,这也不是原始文章存在的理由。此外,反驳(2)提供了详细讨论光电离理论的一些教科书方面的机会,我们希望这种讨论可能对进入这个具有挑战性的领域的新研究人员有所帮助。
2017-02-12 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Photoionization time delays probe electron correlations
本文通过高光谱分辨率阿秒干涉实验与新型理论计算,识别了氩原子光电离中导致电离概率极小值的关键电子关联,并利用时间延迟测量揭示逃逸电子的原子势细节与动力学。
2025-05-07 physics.atom-ph
Zeptosecond Birth Time Delay in Molecular Photoionization
光电离是光与物质相互作用的基本过程之一,其中光子的吸收导致电子的逃逸,这一过程的时间尺度提出了许多悬而未决的问题。实验发现,在阿秒($10^{-18}$ s)域之间的电子喷射从不同的轨道,电子带,或在不同的方向上的时间延迟。在这里,我们证明了在整个分子轨道的电子不是在同一时间发射。诞生时间取决于光子在分子中的传播时间,H $_2$的平均键长为247泽秒($10^{-21}$ s)。使用电子干涉技术,我们解决了这个出生时间之间的延迟电子发射从两个中心的氢分子。
2020-10-16 physics.atom-ph
Shape resonances in photoionization cross sections and time delay
Research School of Physics, The Australian National University(澳大利亚国立大学物理研究学院)
研究通过光电离截面与时间延迟的直接联系,揭示形状共振的物理机制及测量方法。
2022-11-29 physics.atm-clus physics.atom-ph
Attosecond delay of xenon $4d$ photoionization at the giant resonance and Cooper minimum
利用Kohn-Sham含时局域密度泛函方法预测了氙4d光电离的阿秒时间延迟,其中包括4d巨偶极共振和Cooper极小值.电子相关性的基本效果,以唯一地确定在这两个地区的延迟证明。特别地,对于巨偶极共振,延迟支撑强集体效应,模仿最近在C60巨等离子体共振的预测[T. Barillot等人,Phys.Rev.A91,033413(2015)]。对于Cooper极小,我们定性地讨论了与氩3 p极小附近光复合实验的相似性[S. B. Schoun等人,Phys.Rev.Lett. 112,153001(2014)]的结果应该鼓励阿秒测量的4d光电发射。
2016-05-25 physics.atm-clus physics.atom-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
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
Regulating the higher harmonic cutoffs via sinc pulse
我们从理论上研究了高次谐波的产生和单个阿秒脉冲的构造,通过两个相反极化的sinc-shaped驱动脉冲。与相同能量的几个周期的高斯脉冲相比,在这里,我们观察到合成脉冲中的XUV/软X射线超连续谱的带宽显着加宽。此外,我们观察到,谐波截止及其相应的强度遵循一个定义良好的缩放与两个脉冲之间的{ \it延迟参数}。原则上,这种延迟可以很容易地在光具座上调谐。合成脉冲的典型性质确保产生单个阿秒脉冲而不是脉冲训练。在这种情况下,我们得到一个单一的阿秒脉冲的持续时间$\sim 27$在XUV/软X射线制度的电磁波谱。根据延迟参数,我们观察到一些卫星谐波的增强。所提出的设置承诺一个高度可调的高能光子源,其中光子的能量可以很容易地控制从XUV软X射线制度,通过简单地改变两个相反的偏振sinc脉冲之间的延迟。
2020-05-16 physics.atom-ph
Photoionization of helium by attosecond pulses: extraction of spectra from correlated wave functions
我们研究了氦原子在阿秒超紫外光脉冲作用下的光电离光谱,包括双激发共振区和双电离阈值以上的光电离光谱。为了探讨收敛性,我们比较了从含时Schr积分得到的波包中提取光电子谱的三种方法Oedinger方程的有限元离散变量表示的基础上。这些技术是:投影在类氢束缚态和连续态的产物上,投影到在B样条紧耦合基础上计算的多通道散射态上,以及基于在用于时间传播的相同基础上实施的外部复杂标度(ECS)的技术。这些方法允许监测人口的连续态在不同制度的超短脉冲产生的波包。应用包括双激发共振光谱区域的光截面和各向异性参数、阿秒泵探测设置中自电离共振的时间分辨光激发,以及双光子双电离相关波包的能量和角分布。
2013-03-15 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
Resonant photoionization and time delay
The Australian National University(澳大利亚国立大学)
本文综述了共振光电离与时间延迟的关系,通过分析光电离振幅的解析性质,建立了共振时间延迟与光电离截面的联系,并探讨了双光子共振光电离过程及相关测量技术。
2024-10-22 physics.atom-ph
Separation of Wigner and Continuum-continuum Delays by Mirror-symmetry-broken Attosecond Interferometry
本文提出镜像对称破缺阿秒干涉测量方法,利用圆偏振阿秒脉冲串首次在实验中直接分离并测量Wigner单光子电离延迟与连续态-连续态延迟,解决了长期存在的测量难题,为阿秒精密测量和电子动力学方法基准测试开辟新路径。
2023-02-08 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
Diffraction patterns in attosecond photoionization time delay
本研究针对立方分子的阿秒光电离过程,通过模拟Eisenbud-Wigner-Smith时间延迟,发现能量与角分布中±100阿秒范围内存在丰富衍射图样,证实该效应可通过超快时间分辨实验观测,确立了分子光电离衍射的基础地位。
2024-12-11 physics.atm-clus physics.atom-ph
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
Intra- and intercycle interference of electron emission in laser assisted XUV atomic ionization
本文研究了在强场红外辐射下,线偏振XUV脉冲作用下氢原子在偏振方向上的电离,将光电子谱描述为时域中的干涉问题。来自不同激光周期的电子轨道会产生周期间干涉能量峰,称为边带。这些边带被来自于在同一光周期期间出生的两个电子轨道的内干涉的更大结构调制。我们利用一个简单的半经典模型,它提供了建立发射时间和光电子动能之间的连接的可能性。我们比较了半经典预言与连续扭曲波强场近似和含时薛定谔方程的从头算解。我们分析了这样的干涉图案作为红外和XUV脉冲之间的时间延迟的函数,也作为激光强度的函数。
2016-05-24 physics.atom-ph
Ultrastable, high-repetition-rate attosecond beamline for time-resolved XUV-IR coincidence spectroscopy
本文提出用于时间分辨 XUV-IR 符合光谱的高重复频率超稳定阿秒光束线,通过工业级激光器与精心设计的泵浦–探测延迟线,将时间延迟误差降至 12 as。
2022-12-09 physics.atom-ph
Interferometric extraction of photoionization-path amplitudes and phases from time-dependent multiconfiguration self-consistent-field simulations
种子自由电子激光产生的双色极紫外脉冲使我们能够测量光电子角分布(PAD)作为不同波长分量之间相对相位的函数。含时多组态自洽场(TD-MCSCF)方法是从第一性原理出发精确模拟光电离动力学的强有力的多电子计算方法。在这里,我们提出了一种方法来评估每个电离路径的振幅和相位,这完全决定了光电离过程,使用TD-MCSCF模拟结果。这个想法是利用TD-MCSCF的能力来计算由方位角和磁角动量(l,m)和m分辨PAD指定的分波振幅。电离路径的相位以及导致相同(l,m)的路径的振幅通过全局拟合的非对称参数的表达式计算的m-分辨PAD,这取决于双色场的相对相位。我们将本方法应用于Ne的基次和二次谐波组合XUV脉冲电离,表明提取的振幅和相位很好地再现了非对称参数。
2020-09-15 physics.atom-ph physics.comp-ph
Wigner Time Delay in Photoionization: A 1D Model Study
Purdue University(普渡大学);Purdue Quantum Science and Engineering Institute, Purdue University(普渡大学量子科学与工程研究所)
本文通过一维模型研究光电离中的时间延迟,发现其为典型散射实验的一半,揭示了偶极矩阵元对相移的影响。
2023-05-12 physics.atom-ph