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
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
Optical vortices discern attosecond time delay in electron emission from magnetic sublevels
从能量不同的电子状态的光电离可能有几十阿秒的相对时间延迟。在这里,我们证明了光涡旋脉冲允许测量这样的阿秒延迟从磁子级,甚至从一个球对称的目标。时间延迟的差异是相当大的,并表现出很强的角度依赖性。此外,我们发现一个原子尺度的变化的时间延迟取决于目标的轨道位置在激光光斑。因此,这些发现提供了一种定性的新方法,用于时空感测光电子起源的磁状态,其空间分辨率低于涡旋光束的衍射极限。我们的结论来自基于对称性的分析考虑,并通过量子动力学的完整数值模拟得到补充和证实。
2016-08-11 physics.atom-ph
Relation Between Photoionisation Cross Sections and Attosecond Time Delays
推导光致电离截面与阿秒时间延迟间的类Kramers-Kronig定量关系,通过拓扑分析合理解释延迟符号,解决了Ar 3s Cooper极小值附近的长期争议。
2024-08-14 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
Two-color polarization control on angularly resolved attosecond time delays
测量的光电离时间延迟可能会表现出很大的变化,作为发射角的函数,即使是球对称的目标,如在最近的RABBITT(重建阿秒跳动的双光子跃迁干涉)实验。不同路径对双光子量子信道的贡献已经可以解释观察到的相位跳跃,这些相位跳跃形成了这些角分布。在这里,我们提出了一个简单的分析模型来描述角分辨RABBITT光谱作为电离阿秒脉冲训练和辅助红外场之间的相对偏振角的函数。我们证明,测得的延迟的角度依赖性可以分析预测和相位跳变的位置减少到几个相关参数的分析。
2022-12-27 physics.atom-ph
Multiphoton transitions for delay-zero calibration in attosecond spectroscopy
阿秒泵浦-探测实验中延迟零点的准确标定对于实验数据的正确解释至关重要。在阿秒瞬态吸收光谱中,仅从实验结果确定延迟零点并不直接,并且可能引入显著的误差。在这里,我们报告的四分之一激光周期(4ω)振荡的观察瞬态吸收实验中的氦使用阿秒脉冲训练与精确同步,中等强度的红外脉冲重叠。我们演示了如何提取和校准的延迟零点的帮助下,高度非线性的4ω信号。与含时薛定谔方程的解进行了比较,以确认该方法的准确性和有效性。此外,我们还研究了四分之一激光周期和更著名的半激光周期振荡作为实验参数的函数的机制。这项调查产生的延迟零校准方法的鲁棒性的指示。
2014-06-12 physics.atom-ph
Attosecond delays in laser-assisted photodetachment from closed-shell negative ions
我们研究了闭壳层负离子F-和Cl-的阿秒脉冲序列的激光辅助光剥离时间延迟。我们调查的可分离性的延迟分为两个贡献:(i)与单光子电离的阿秒脉冲训练和(ii)与交换的额外的激光光子在存在的潜在的剩余目标的延迟相关的维格纳延迟。基于波包的渐近形式,后一项预计可以忽略不计,因为离子被中和,导致随着电子-原子分离的增加,激光-离子相互作用消失。虽然这种渐近行为是在高的光电子能量验证,我们也量化在低的光电子能量急剧的偏差。此外,这些低能量的延迟是明显不同的两个研究的阴离子表示击穿的激光离子诱导延迟的普遍性。事实上,短程电位可以引起多达50的延迟,因为可以有影响的延迟测量的解释也在其他系统中,缺乏远程电位。
2017-06-30 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
Attosecond Ionization Time Delays in Strong-Field Physics
本文综述了用于研究强激光场下原子和分子阿秒电离过程的计时技术,重点介绍了全面表征隧穿电离动力学的新型反传播方法。
2024-02-15 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
Resonance effects in photoemission time delays
我们提出了测量氩和氖的价电子之间的单光子电离时间延迟,使用符合检测技术,允许在相同条件下同时测量这两个物种。考虑到电离单个阿秒脉冲的啁啾(阿托啁啾),确保了我们的测量技术的时钟在同一时间启动两种类型的电子,揭示了高精度和分辨率的能量依赖的时间延迟几十阿秒。通过比较我们的结果与理论预测,我们证实,所谓的维格纳延迟正确地描述了单光子电离延迟,只要原子共振可以忽略不计。然而,我们的数据也表明,这种共振可以大大影响测量的延迟超出简单的维格纳图片。
2015-02-19 physics.atom-ph
Attosecond Intramolecular-Scattering and Vibronic Delay
由于伴随光电子的直接发射和分子内散射的核反冲,CO分子从C $-1s$轨道的光电离不遵守弗兰克-康登近似。我们使用一个分析模型来研究在这个过程中的纠缠核和电子运动的时间签名。我们表明,光电子发射延迟可以分解成其本地化和共振约束组件。最后,光电离的宽带软X射线脉冲的结果在一个相干的振动离子态与可调延迟相对于经典的突发光电发射极限。
2021-05-22 physics.atom-ph
On the angular dependence of the photoemission time delay in helium
我们研究了用RABBITT(重建阿秒拍频双光子跃迁干涉)技术测量的氦原子光电子发射时间延迟的角度依赖性。测量的时间延迟$ τ_a=τ_W+τ_{cc} $包含两个不同的分量:维格纳时间延迟$τ_W$和连续-连续谱校正$τ_{cc}$。在只有一个$1s\to Ep$光电发射通道的氦的情况下,Wigner时间延迟$τ_W$不依赖于相对于偏振矢量的光电子检测角。然而,CC校正$τ_{cc}$显示出明显的角度依赖性。我们通过两组计算来说明这些发现。在第一组中,我们解决了含时薛定谔方程的氦原子电离的阿秒脉冲训练和探测的红外脉冲。在第二种方法中,我们采用最低阶微扰理论描述的XUV和IR光子的吸收。这两种计算结果与实验结果相当吻合。
2016-05-15 physics.atom-ph
Many-body calculations of two-photon, two color matrix elements for attosecond delays
本文基于全双色双光子随机相位近似,在长度规范和速度规范下,计算了稀有气体原子光电离过程中的阿秒原子延迟。规范不变的原子延迟证明了完整的一套图表。结果被用来调查的共同假设,即测量的原子延迟可以被解释为一个单光子维格纳延迟和一个普遍的连续-连续贡献,只取决于动能的光电子,激光频率和剩余离子的电荷,但不对特定的原子或轨道的电子被电离的有效性。在这里,我们发现,虽然超出了通用的IR-光电子连续-连续跃迁的影响是罕见的,他们确实发生在特殊情况下,如周围的$3s$库珀最低氩。我们还得出结论,在一般情况下,收敛的多体图是相当快的长度规范比速度规范。
2019-07-01 physics.atom-ph
Angular momentum dependence in multiphoton ionization and attosecond time delays
本文利用双谐波RABITT构型研究多光子电离时间延迟,通过引入分波特定修正因子将渐近理论推广到阈值附近和高阶贡献,并通过与从头算比较验证了其对原子和分子目标的有效性。
2024-11-20 physics.atom-ph
Attosecond Delays in X-ray Molecular Ionization
本研究利用XFEL产生的阿秒软X射线脉冲,首次测量了NO分子氧K壳层阈值附近核心电子的X射线光发射延迟,发现高达700阿秒的意外大延迟,并通过理论建模揭示了形状共振、Auger-Meitner电子碰撞和多电子散射等复杂关联动力学机制。
2024-02-20 physics.atom-ph
Analytical model for attosecond time delays and Fano's propensity rules in the continuum
从阿秒时间尺度的双光子实验中提取与原子(或分子)物种相关的单次光电离时间延迟通常依赖于连续-连续跃迁的理论描述。这些过程的现有模型预测了一个普遍的相位贡献,独立的角量子数的最终状态。然而,最近的实验-理论研究[Fuchs,\emph{et al.} Optica 7,154(2020)]确定了对近阈值光电子的角动量的相当大的时间延迟依赖性。在这项研究中,我们提出了一个分析模型的双光子双色跃迁矩阵振幅再现的相位依赖于角量子数的最终状态。最后,我们表明,我们的分析模型也可以描述广义Fano的倾向规则[Busto,\emph{et al.}物理修订快报。123,133201(2019)]用于激光辅助光电离。
2022-08-26 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
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
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
A new method for measuring angle-resolved phases in photoemission
量子力学上,光电离可以用描述基态和连续态之间跃迁的复光电离振幅来描述。这些振幅的相位值的知识一直是光电离研究和新发展的阿秒科学的中心兴趣,因为相位可以揭示诸如电子相关等现象的重要信息。利用自由电子激光产生的两个频率为$ω$和$2ω$的锁相极紫外光脉冲,提出了一种新的阿秒精度的角分辨光电离振幅相位的干涉测量方法。相位差$Δ\tilde η$之间的单光子和双光子电离通道,平均超过多个波包,提取氖$2p$电子作为在光电子能量7.9,10.2,和16.6 eV的发射角的函数。对于平行于电矢量的发射,$Δ\tilde η$几乎是恒定的,但对于垂直于电矢量的发射,$Δ\tilde η$在10.2 eV处增加。我们用微扰和\textit{ab initio}理论模拟了我们的观测结果,发现非常吻合。在用于阿秒测量的现有方法中,通过双光子跃迁的干涉重建阿秒拍频(RABBITT),提取涉及红外光子的吸收和发射的双光子路径之间的相位差。我们的方法可以用来提取单光子和双光子路径之间的相位差,为阿秒科学提供了一种新的工具,这是对RABBITT的补充。
2020-08-20 physics.atom-ph
Attosecond streaking of correlated two-electron transitions in helium
我们对氦原子电离过程中伴随第二电子振荡的阿秒拖尾过程进行了从头算模拟,该过程代表了阿秒时间尺度上强关联电子动力学的典型情况.我们表明,条纹光谱可以提供详细的信息,在艾森巴德-维格纳-史密斯时间延迟,以及对绑定和连续态的红外场敷料。我们发现一个新的贡献条纹延迟,源于电子-电子和红外场相互作用的相互作用在出口通道。我们量化所有的贡献与阿秒精度,并为未来的实验提供了一个基准。
2011-12-14 physics.atom-ph
Hole burning and higher order photon effects in attosecond light-atom interaction
我们已经进行了计算的阿秒激光原子相互作用的激光强度,有趣的两个和三个光子效应成为相关的。特别是,我们研究的情况下,“烧孔”在初始轨道。当激光脉冲持续时间短于经典径向周期时,由于电子优先吸收核附近的光子,因此存在烧孔。我们还研究了三光子拉曼过程如何导致一个光子吸收附近的能量在出射电子中的时间延迟。对于氢$2s$态的激发,当激发强度为$2.2\times 10^{16}$ W/cm $^2$时,电子的出射延迟为6阿秒,我们认为这种延迟是由于初始态的空穴燃烧引起的.
2014-01-22 physics.atom-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
Angular distribution in two-photon double ionization of helium by intense attosecond soft X-ray pulses
研究了强($10^{15} W/cm^2$)超短($\approx 300$ as)软X射线脉冲(E = 91.6 eV)对氦原子的双光子双电离。用耦合通道法求解含时双电子薛定谔方程。我们发现,对于超短脉冲的角度分布的喷射电子取决于脉冲的持续时间,并提供了新的见解电子相关性的作用,在两个电子的光电发射过程。在"独立电子“峰附近能量的角分布接近于偶极,而在关联发射的”谷“中,它在几百阿秒内获得了一个重要的四极分量。
2006-01-11 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
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
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
Dielectric response effects in attosecond time-resolved streaked photoelectron spectra of metal surfaces
由亚飞秒极紫外(XUV)脉冲从金属表面释放导带电子以及它们通过固体的传播引起固体中的介电响应,该介电响应作用于光电子波包。我们计算了(唤醒)潜力与此光电子自相互作用的散装和表面等离子体激元激发,并表明,它会引起相当大的,XUV频率依赖的时间转移在激光条纹XUV光电子能谱,这表明观察超快固态介电响应在当代条纹光电子能谱实验。
2011-02-03 cond-mat.other physics.atom-ph physics.optics
Field-induced rocking curve effects in attosecond electron diffraction
Universität Konstanz(康斯坦茨大学);RIKEN Cluster for Pioneering Research and RIKEN Center for Advanced Photonics(理化学研究所前沿研究集群与先进光子学中心)
研究通过阿秒电子脉冲探测单晶硅膜中电子-晶格散射过程,发现时间延迟导致的强度变化和位置偏移,揭示了光学场对衍射强度的非线性影响。
2023-11-07 physics.atom-ph
Attosecond pulse trains as multi-color coherent control
我们提出了一个一般性的描述多色激光脉冲与原子和分子之间的相互作用,侧重于实验相关的例子,红外(IR)脉冲重叠的阿秒脉冲序列(APT)。该公式明确地和分析地揭示了IR脉冲和APT之间的延迟作为相干控制参数的作用。我们的公式还显示了几乎等同的作用的延迟和载波包络相位在控制不同的多光子路径之间的干扰。我们通过研究He的单电离来说明这些观点,并引入修饰绝热超球势来帮助讨论。我们证实了预测与全维,两个电子的时间相关的薛定谔方程的解决方案。
2009-11-13 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
Two-Color Attosecond Chronoscope
该研究通过数值与解析方法研究强正交双色激光场中原子电离,揭示光电子动量分布的两种结构源于电子阿秒响应,并建立高分辨率双色阿秒计时器以精确计时电子发射。
2023-01-29 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
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
Resonant enhancement of a single attosecond pulse in a gas medium by a time-delayed control field
提出并研究了一种利用飞秒激光脉冲修饰稠密氦气,实现极紫外单阿秒脉冲传输的光相干控制方案。当SAP激发2s2p态时,激光脉冲耦合2s2p(^1P)和2s^2(^1S)自电离态。在通过气体之后,SAP的光谱和时间轮廓被强烈地扭曲。对于特定的激光强度和时间延迟,光谱中出现了窄而增强的尖峰,这首次证实了超短修整场对宽带光子波包的控制。我们分析了光子和电子动力学,并得出结论的敷料条件,最大限度地提高。这一结果展示了阿秒光控制的新的可能性。
2012-09-25 physics.atom-ph physics.optics
Relativistic calculations of angular dependent photoemission time delay
The Australian National University(澳大利亚国立大学);Indian Institute of Technology Madras(印度理工学院马德拉斯分校);University of North Alabama(北阿拉巴马大学);Georgia State University(佐治亚州立大学)
本文采用相对论随机相位近似研究了Ar、Kr和Xe价态亚壳层光电发射时间延迟的角依赖性,揭示了时间延迟的各向异性与自旋轨道分裂的影响。
2016-06-12 physics.atom-ph
Time delays from one-photon transitions in the continuum
阿秒光电离时间延迟揭示了出射电子波包探测电离时的势能景观信息。在这项研究中,我们实验量化,第一次,时间延迟的依赖性上的角动量的解放光电子。为此目的,电子量子路径干涉光谱已被解决的能量和角度使用双色阿秒泵浦探测光电离实验在氦。的角度相关的干涉图案的拟合程序允许我们解开的相对相位的所有四个量子路径,已知有助于最终的光电子信号。特别是,我们解决了依赖于角动量的延迟连续状态之间的单光子跃迁,这是一个必不可少的和普遍的贡献,在阿秒泵浦探测测量中观察到的总的光电离延迟。对于这样的连续-连续过渡,我们测量出的s-和d-电子之间的延迟高达12接近氦的电离阈值。单活性电子和第一性原理从头算模拟都证实了氦和氢的这一观察结果,证明了所观察到的延迟的普遍性。
2019-07-08 physics.atom-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
Controlling high-harmonic generation and above-threshold ionization with an attosecond-pulse train
我们进行了详细的分析,如何高次谐波产生(HHG)和阈上电离(ATI)可以控制的时间延迟阿秒脉冲训练叠加到一个强大的,近红外激光场。特别是,我们表明,高次谐波和光电子强度,高次谐波平台结构和截止能量,和ATI的角分布可以通过改变这个延迟来操纵。这是阿秒脉冲训练可以用作约束电子波包在连续谱中被发射的瞬间的工具的事实的直接结果。这种初始条件的变化强烈影响其随后在激光场中的运动,从而影响HHG和ATI。在我们的研究中,我们采用强场近似,并解释观察到的各种电子量子轨道之间的干涉效应的功能。我们的结果与最近的实验结果和理论研究采用纯数值方法。
2006-06-12 physics.atom-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
Attosecond Time Delays at Cooper Minima in Valence-Shell Photoionization of Alkali and Alkaline-Earth Metal Atoms
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Curtin University(科廷大学);The Australian National University(澳大利亚国立大学)
研究揭示了碱金属和碱土金属原子价壳层光电离中库珀极小值处阿秒时间延迟的普遍关系,通过相对论方法分析相位变化与时间延迟的关联。
2025-09-25 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
Strong field dynamics with ultrashort electron wave packet replicas
本文从理论上研究了真空紫外阿秒脉冲训练在强红外激光场中的电子动力学。使用强场近似和阿秒脉冲短的事实相比,激发电子动力学,我们到达一个最小的分析模型的动能分布的电子以及作为场之间的相位延迟的函数的光子吸收概率。我们分析的动力学方面的电子波包副本创建的阿秒脉冲。的吸收概率显示出强烈的调制作为一个功能的相位延迟的VUV光子的能量可比的电子的结合能,而对于较高的光子能量的吸收概率不依赖于延迟,与氦和氩的实验观察,分别。
2009-02-25 physics.atom-ph
Laser-assisted-autoionization dynamics of helium resonances with single attosecond pulses
用泵浦-探测方案研究了氦原子两个自电离态之间的强耦合。在强红外激光的作用下,用100-as的隔离超紫外脉冲激发氦原子到2s 2 p(1 P)共振态态。激光场在2s 2 p(1 P)和2p^2(1 S)态之间引入了强耦合。红外线也能将氦从两种自电离态中分离出来。通过改变XUV和IR脉冲之间的时间延迟,我们研究了两个共振附近的光电子谱。结果用于解释Gilbertson等人最近的实验。[Phys. Rev. Lett. 105,263003(2010)]。使用相同的孤立阿秒脉冲和540 nm的激光,我们还研究了2s 2 p(1 P)和2s^2(1 S)之间的强耦合,通过检查光电子谱如何随时间延迟而改变,以及在这样的实验中观察到奥特勒-汤斯双峰的可能性。
2012-05-22 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
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
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
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
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
In situ sub-50 attosecond active stabilization of the delay between infrared and extreme ultraviolet light pulses
阿秒科学(1 as = $10^{-18}$ s)的蓬勃发展提出了精确控制两个超短光脉冲之间延迟的需要,其中一个是强烈的,在可见光谱范围内,而第二个是弱的,在极紫外光谱范围内。在这里,我们介绍了一个强大的技术,名为LIZARD(激光修饰电离的泵-探测延迟的调整),允许这个泵探测延迟的主动稳定。该方法的创新之处在于从双光子光电子信号计算的误差信号,所述双光子光电子信号通过在电子谱仪中用两个叠加光束光电离气体靶而获得。相位正交的边带调制允许我们执行泵浦-探测相位的\textit{in situ}测量,并在大范围延迟上以均匀的噪声灵敏度补偿波动。尽管干涉仪的长度为几米,但我们在数小时内实现了28的RMS长期稳定性。这种方法可以应用于其他类型的双色干涉仪的稳定,只要其中一个传播光束能够光致电离的目标。
2020-12-18 physics.atom-ph physics.optics
Attosecond photoionization dynamics in the vicinity of the Cooper minima in argon
使用光谱分辨电子干涉技术,我们测量的$3s$和$3p$子壳层的氩在一个大的34电子伏特的能量范围内覆盖库珀极小值在两个subshells之间的光电离时间延迟。所观察到的强烈变化的$3s-3p$延迟差,包括一个符号的变化,很好地再现了理论计算使用的双光子双色随机相位近似与交换。强震荡通道导致光电子与从$3s$子壳层发射的光电子光谱重叠。这些通道需要包括在我们的分析中,以重现实验数据。我们的测量提供了一个严格的测试多电子的理论模型,旨在准确描述通道间的相关性。
2020-07-30 physics.atom-ph
Time delay anisotropy in photoelectron emission from the isotropic ground state of helium
假设电子从各向同性初始态发射并离开各向同性离子的时间延迟与角度无关。使用干涉测量方法,涉及XUV阿秒脉冲序列和IR探测场结合检测方案,这允许全三维动量分辨率,我们表明,测得的时间延迟之间的电子从$1s^2$球对称基态的氦释放依赖于相对于电离XUV光的线性偏振轴的电子的发射方向。这样的时间延迟各向异性,我们测量值高达60阿秒,是由最终的量子态与不同的对称性之间的相互作用引起的,并自然出现时,光电离过程涉及交换一个以上的光子在父离子的字段。精确的理论模型的支持下,角度依赖性的时间延迟是由于小的相位差,诱导在激光驱动的连续过渡到最终状态。由于大多数跟踪阿秒电子动力学的测量技术涉及至少两个光子的交换,这是一个普遍的,重要的,最初意想不到的效果,必须考虑在所有这样的光电离测量。
2015-09-03 physics.atom-ph