Probing scattering phase shifts by attosecond streaking
阿秒拖尾是阿秒科学中最基本的过程之一,允许在能量域上映射时间(即相位)信息。我们表明,在单粒子水平上的阿秒条纹时间移位包含光谱相位信息与Eisenbud-Wigner-Smith(EWS)的时间延迟,提供的条纹红外场的影响是适当的占。虽然短程电位的条纹相移与相关的EWS延迟一致,但库仑电位需要特别注意。我们表明,出射电子和组合库仑和红外激光场之间的相互作用导致条纹相移,可以描述的经典。
2011-11-17 physics.atom-ph physics.comp-ph
Attosecond streaking enables the measurement of quantum phase
阿秒拖尾作为一种测量技术,最初被认为是表征阿秒光脉冲的一种手段,如果相关的跃迁矩阵元素在光脉冲的带宽内近似恒定,则阿秒拖尾是一个很好的近似。我们的分析阿秒拖尾测量系统的复杂响应的光致电离脉冲建立了一个关系的动量空间波函数的出射电子和传统的检索算法的结果。这一发现使测量的量子相位与束缚连续过渡矩阵元素。
2010-08-05 physics.atom-ph physics.optics
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
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
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
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 by attosecond streaking: extraction of time information
原子光电子发射的阿秒拖尾有望提供前所未有的光电子释放时间信息。我们表明,阿秒条纹相移确实包含时间(或光谱相位)信息与量子散射的Eisenbud-Wigner-Smith时间延迟矩阵。然而,这是唯一的访问,如果条纹红外(IR)领域的影响,对发射过程中的适当占。红外探测场可以强烈地改变所观察到的条纹相移。我们表明,部分的相移(“时移”),由于出射电子和组合库仑和红外激光场之间的相互作用,可以经典地描述。相比之下,条纹相移的强的初始状态依赖性仅通过在其全维中的时间依赖的薛定谔方程的解来揭示。我们发现,氢2s和2 p的初始状态之间的时间延迟在He+超过20 as的广泛的红外强度和XUV能量。
2011-02-07 physics.atom-ph physics.comp-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
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
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
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
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
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
Laser-assisted photoionization of argon atoms: streaking, sideband and pulse train studying cases
对原子激光辅助光电离辐射(LAPE)进行了理论研究。我们考虑了线偏振XUV激光在两种不同情况下驱动原子:i)单个阿秒脉冲(条纹和边带区)和ii)阿秒脉冲训练。该过程在线性偏振红外(IR)激光场的辅助下发生。在所有这些情况下,能量和角度分辨光电子谱(PES)由与胞内因子相关的主导贡献确定[Gramajo等人,J. Phys. B 51,055603(2018)],由其他补充,从偶极跃迁矩阵相对于IR场的周期性和对称性导出。这些术语中的每一个都在PES中留下了特定的特征,这些特征可以根据广义能量守恒定律直接理解。我们详细研究这些PES结构,特别是,最初在3s量子态的情况下,氩。我们的理论方案,强场近似(SFA)的基础上,可以适用于,但是,其他原子种类和场配置以及。
2020-06-01 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
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
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
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
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
Decoding electron tunnelling delay time by embracing wave-particle duality
隧穿是量子力学的核心,也是阿秒科学、分子生物学和量子器件的基本过程。自量子力学早期以来,隧穿是否需要时间以及微观粒子如何穿过屏障一直存在争议。电子隧穿原子势垒所需的时间已经用阿秒角条纹(attocock)测量,最近对氢原子的研究声称电子隧穿是瞬时的。然而,所需的时间为Rb原子隧穿通过光学势垒已被测量为毫秒的数量级与最近的拉莫尔时钟测量。电子隧穿和原子隧穿的本质是相同的,但产生矛盾结论的原因尚不清楚。在这里,我们证明了亚势垒相互作用的非零隧穿延迟时间的根源。我们揭示了在从原子钟测量中解码隧穿延迟时间时,必须充分考虑隧穿电子的波粒二象性。基于能量分辨的原子钟测量,我们发现电子的隧穿延迟时间在24 ~ 58阿秒之间,并且与原子在Larmor钟测量中的速度依赖隧穿时间一致的是,具有较低能量的电子可能在势垒中花费较少的时间这一违反直觉的结果。我们的结果统一的隧道时间的微观粒子突出经典禁止的物质波的势垒下的相互作用。
2021-04-13 physics.atom-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
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
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
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
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
Timing analysis of two-electron photoemission
The Australian National University(澳大利亚国立大学);Curtin University(科廷大学)
本研究通过求解薛定谔方程和复双光电离幅度导数,揭示了氦原子双电子光电发射的显著延迟现象,并推动了相关阿秒 streaking 实验的发展。
2010-12-07 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
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
Attosecond shaping of high-current pulsed electron beams in a home-built 37-keV beamline
RIKEN Center for Advanced Photonics (RAP), RIKEN(RIKEN先进光子学中心);RIKEN Pioneering Research Institute (PRI), RIKEN(RIKEN先驱研究所)
本研究利用自制装置中的薄膜对亚相对论电子束进行阿秒整形,实现了高平均电流(样品上每脉冲>2个电子)且空间电荷效应可忽略,通过优化薄膜排列将电子-光延迟展宽控制在飞秒内,清晰观察到阿秒条纹谱图,估计聚束电子持续时间为1.3 fs(FWHM)和0.5 fs(RMS),并展示了具有大能量展宽的脉冲束的阿秒调制,为实现含一个或多个电子的阿秒脉冲生成迈出重要一步。
2026-05-22 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
Angular anisotropy of time delay in XUV/IR photoionization of H$_2^+$
我们开发了一种新的技术,在叠加的XUV和IR领域的阿秒条纹和RABBITT实验的典型特征的原子和分子电离建模。该方法是在随光电子波包展开的坐标系中求解含时薛定谔方程。通过计算H $_2^+$离子在最近的RABBITT实验的场配置中的光发射时间延迟的角各向异性,证明了该方法的有效性。
2016-04-17 physics.atom-ph
Attosecond Control of Electron Beams at Dielectric and Absorbing Membranes
超短电子脉冲对于基本光-物质相互作用的时间分辨电子衍射和显微镜至关重要。在这项工作中,我们的实验和理论研究的阿秒电子脉冲的产生和特性的光场驱动的压缩和条纹在介质或吸收相互作用元件。可实现的加速度和偏转梯度取决于激光-电子角度、激光的电场和磁场方向以及箔取向。电场和磁场对最终效应的贡献相似,都需要考虑。实验和理论吻合得很好,并揭示了高效,速度匹配的电子场相互作用在纵向或横向方向的最佳条件。我们发现,金属膜是最佳的光电子控制在中红外或太赫兹波长,但介电膜是在可见光/近红外制度,因此是理想的阿秒电子脉冲的形成。
2018-01-24 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
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
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
Angle-resolved time delay in photoemission
从理论上研究了惰性气体不同原子次壳层产生的光电子的相对时间延迟。该量通过阿秒条纹测量,并由Schultze等人[Science 328,1658(2010)]对氖进行理论研究。一个实质性的差异被发现之间的测量值和计算值的相对时间延迟。为了解决这个问题,提出了一些理论研究,例如,包括相关性效应。在本文中,我们探讨了进一步的方面,即方向依赖的时间延迟。在对比氖,氩靶的时间延迟的一个很强的角度依赖性被发现附近的库珀最小值。
2014-07-24 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
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
Numerical attoclock on atomic and molecular hydrogen
数值阿秒钟是一种由一个很短的、近似单振荡的圆偏振激光脉冲驱动的阿秒角拖尾的理论模型。这样的一个attocock的读数很容易获得的数值解的时间相关的薛定谔方程,以及一个半经典的轨迹模拟。通过对这两种方法的比较,我们突出了阿托时钟测量背后的基本物理。此外,我们分析了预测的Keldysh-Rutherford模型的attocock [物理学评论快报。121,123201(2018)]。在分子氢中,我们强调了原子钟角峰的宽度对分子取向的强烈依赖性,并将其归因于双中心电子干涉。这种效应在弱结合的氖二聚体中进一步举例说明。
2019-05-06 physics.atom-ph
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
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
Experimental Demonstration of Attosecond Pump-Probe Spectroscopy with an X-ray Free-Electron Laser
本文利用双色XFEL产生并控制亚飞秒脉冲对,借助角条纹诊断实现270 as延迟调控,并在芯激发对氨基苯酚上完成泵浦-探测测量,验证了原子位点特异的亚飞秒时间分辨能力。
2024-01-27 physics.acc-ph physics.atom-ph
Clocking Auger Electrons
强X射线自由电子激光(XFEL)可以快速激发物质,使其处于固有的不稳定状态,在飞秒时间尺度上衰减。由于弛豫主要通过俄歇发射发生,因此激发态观测受到俄歇衰变的限制。因此,这一过程的原位测量是至关重要的,但由于固有的定时和相位抖动,它迄今为止仍然难以捉摸的XFEL,这可能是数量级大于俄歇衰变的时间尺度。在这里,我们开发了一种新的方法,称为自参考阿秒条纹,同时测量条纹的照片和俄歇电子的基础上。我们的技术使亚飞秒分辨率,尽管抖动。我们利用这种方法,使第一个XFEL时域测量的俄歇衰变寿命的原子氖,并通过使用一个完全的量子力学描述,检索的寿命$2.2^{ + 0.2}_{ - 0.3}$ fs的KLL衰变通道。重要的是,我们的技术可以推广到允许阿秒时间分辨实验扩展到所有当前和未来的自由电子激光设施。
2020-03-23 physics.atom-ph
Interpreting Attoclock Measurements of Tunnelling Times
及时解决原子和分子的光吸收动力学,以及由此引起的电子重排,是阿秒光谱学最具挑战性的目标之一。原子钟是解决这个问题的一个很好的方法,它在强场区对电离时间进行编码。然而,从实验数据准确重建这些时间提出了一个艰巨的理论挑战。在这里,我们解决这个问题,结合分析理论与从头算数值模拟。我们将我们的理论应用于氢原子的数值原子钟实验,提取电离时间延迟并分析其性质。强场电离通常被看作是通过由场和芯势产生的势垒的光学隧穿。结果表明,在氢原子中,光隧穿是瞬时的。通过使用氢原子校准attocock,我们的方法开辟了一条道路,以确定可能的延迟与强场电离过程中的多电子动力学。
2015-02-27 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Angular dependence of the Wigner time delay upon strong field ionization from an aligned p-orbital
本研究利用共旋转双色激光场和HASE方法测量氩二聚体强场电离的Wigner时间延迟,发现其随电子发射方向变化超过400阿秒且与二聚体阳离子宇称无关,结果与对齐原子p轨道电离理论模型吻合。
2023-02-01 physics.atom-ph
On the measurability of Wigner time delays at shape resonances in photodetachment of polyatomic anions
University of Central Florida(中佛罗里达大学);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);University of California, Davis(加州大学戴维斯分校);Charles University(查理大学);Cal Poly Maritime Academy(加州海事学院);California Polytechnic State University(加州州立理工大学)
研究多原子阴离子光剥离中维格纳时间延迟的可测量性,通过模拟硝酸根阴离子实验,分析多原子阴离子测量物理,发现测量延迟角度依赖性与维格纳延迟不同,证明特定出射方向测量可获维格纳延迟,还提出相关有前景实验。
2026-07-14 physics.atom-ph
Angle-resolved time delay in photoemission of neon
我们从理论上研究了来自氖不同子壳层(2s和2p)的光电子的相对时间延迟。该量通过阿秒条纹测量,并由Schultze等人[Science 328,1658(2010)]进行理论研究。一个实质性的差异被发现之间的测量值和计算值的相对时间延迟。已经提出了一些理论研究来解决这个问题,例如通过包括相关性效应。在本文中,我们探讨了方向依赖的光电子发射和推断的时间延迟的后果。我们的量子力学计算的电子受激光场和有效的单粒子势表明,时间延迟确实是强烈的角度依赖。与严格的前向发射相比,我们发现,在45度孔径的圆锥内的发射导致相对时间延迟的大幅增加。
2016-01-04 physics.atom-ph
Nonlinear atomic tunnelling boosted by bright squeezed vacuum
East China Normal University(华东师范大学);Shanxi University(山西大学);Chongqing Institute of East China Normal University(华东师范大学重庆研究院)
该研究通过量子光——明亮压缩真空(BSV)增强了孤立原子的非线性隧穿电离,展示了通过量子统计而非经典强度缩放来调控非线性过程的方法。
2026-05-20 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Interpretation of the time delay in the ionization of Coulomb and two-center systems
考虑了电离过程中电子从库仑中心和双中心系统中脱离的时间延迟。它表明,阿秒条纹,最常用的方法的时间延迟测量,可以正式描述放置在一个虚拟的检测器的到达时间延迟在一定的距离从系统的中心。这种方法允许推导一个简单的库仑激光耦合公式,完全符合数值解的含时薛定谔方程的结果。研究了氢分子电离的时间延迟与能量、角动量投影和方位角量子数的关系。最后,我们提出了奇异性的物理解释,所产生的时间延迟的正式表达时,适用于电离的分子氢。
2013-04-09 physics.atom-ph quant-ph
Photoemission Chronoscopy of the Iodoalkanes
本研究通过阿秒条纹光谱实验测量碘代烷烃中I4d光发射延迟,发现官能团存在及大小与延迟无明确相关性,挑战了先前研究结论。
2025-10-07 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Photoionization of chiral molecules by counter-rotating bicircular laser fields: a chiral attoclock
通过强激光场测量和控制电离动力学最近取得了重大突破,从隧道时间延迟的研究到通过电子全息术的阿秒分子成像。在这些实验中,提取离子势对离去电子的微妙影响至关重要,而且往往具有挑战性。在这里,我们表明,分子手性自然提供了一个解决这个问题的方法,打破了对称性的光电离过程沿激光传播方向。利用反向旋转的双环双色激光场,我们产生了两个具有不同电离动力学的电子族。它们在动量空间的重叠导致量子干涉,这对分子的手性非常敏感。由旋转激光场引起的电子的角度条纹充当了一个时钟,将电离动力学编码到电子喷射角上。手性前向/后向不对称性揭示了电离过程中离子势的短和长空间范围的影响。
2021-05-25 physics.atom-ph physics.chem-ph