Ionization branching ratio control with a resonance attosecond clock
我们调查的可能性,实时监测自电离态的动态和控制不同的电离通道在氦模拟XUV泵浦红外探测实验的重点是N=2阈值的产率。XUV脉冲产生双激发态的相干叠加,发现双激发态通过以突发方式喷射电子而衰减。观察到$2s$和$2p$电离通道的光电子角分布中的显著干涉条纹,以及相应母离子产率中的相当大的异相量子拍频。
2010-06-10 physics.atom-ph
Can strong-field ionization prepare attosecond dynamics?
强场电离(SFI)已经被证明可以制备具有几个飞秒周期的波包。在这里,我们探讨这种技术是否可以扩展到阿秒时间尺度。我们介绍了一个直观的模型,用于预测带宽的离子状态,可以相干准备SFI。该带宽由傅立叶变换的子循环SFI速率给出,并且随着电离脉冲的中心波长的增加而显著减小。多体计算的基础上依赖于时间的组态相互作用单打(TDCIS)定量支持这一结果,并揭示了额外的减少的带宽作为一个结果的通道相互作用和非绝热动力学。我们的结果进一步预测,多周期飞秒脉冲可以相干制备阿秒波包具有更高的选择性和通用性相比,单周期脉冲。
2015-06-30 physics.atom-ph
Strong-field ionization inducing multi-electron-hole coherence probed by attosecond pulses
我们提出了一种新的方案,应用红外泵浦-XUV-探测方案来实时解决强场电离诱导和阿秒脉冲驱动的电子-空穴动力学和相干性。红外激光和阿托斯第二脉冲的相干驱动使芯空穴和价空穴的动力学相互关联,从而导致XUV光子的禁止吸收和发射。在强场近似的基础上,考虑到多电子组态的基本情况,建立了一个分析模型。从核心价跃迁和核心空穴复合的发射光谱被发现调制强烈的两个脉冲之间的时间延迟的函数,这提供了一个独特的洞察瞬时电离和多电子空穴相干的相互作用。
2016-02-25 physics.atom-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
Two-photon double ionization of neon using an intense attosecond pulse train
我们提出了双光子双电离氖使用强烈的极紫外(XUV)阿秒脉冲训练(APT)在光子能量制度,其中直接和顺序的机制是允许的第一个演示。对于在氩气中通过高次谐波产生(HHG)产生的APT,我们实现了接近1 $μ$ J的总脉冲能量、35 eV的中心能量和$\sim30$ eV的总带宽。APT通过宽带光学器件在氖气靶中聚焦到$3\cdot10^{12} $ W $\cdot$ cm $^{-2}$的强度。通过将光子能量调整到顺序过程的阈值,可以打开和关闭双电离信号,这表明双光子双电离主要通过顺序过程发生。所展示的性能为未来的XUV-XUV泵浦探测实验开辟了可能性,在光子能量范围内具有阿秒时间分辨率,可以解开直接与顺序双电离背后的动力学以及相关的电子相关效应。
2016-03-17 physics.atom-ph
Generation of attosecond electron beams in relativistic ionization by short laser pulses
在强场量子电动力学框架下研究了相对论强激光短脉冲电离。在光电子的能量概率分布中发现了独特的模式。除了已经观察到的模式,在Phys. Rev. A { \bf 94},013402(2016)中进行了研究,我们在光谱的高能部分发现了一个额外的无干扰光滑超连续谱,达到数十千电子伏。如我们所示,后者是敏感的驱动场强度,它可以检测到在一个狭窄的极角窗口。一旦这些高能电子被收集,它们就可以形成孤立的阿秒脉冲。这在阿秒电子束的各种应用中特别重要,例如在超快电子衍射和晶体学中,或在物理,化学和生物过程的时间分辨电子显微镜中。
2017-02-12 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
Anisotropic dynamics of two-photon ionization: An attosecond movie of photoemission
由于很难将阿秒时间分辨率与精细的光谱和角分辨率结合起来,像光电发射这样基本的过程的完整动态实时成像一直是遥不可及的。在这里,我们实现了完整的解码的复杂的角度依赖性的动态的光电子发射过程中的氦,光谱和各向异性结构的双光子跃迁通过中间束缚态。利用光谱分辨和角分辨的阿秒电子干涉术,我们表征了向光电子量子态的复值跃迁几率振幅。这允许在空间、时间和能量上重建光电离波包的完整形成。
2021-07-29 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
Autoionizing Polaritons in Attosecond Atomic Ionization
在激光修饰原子的光电离谱中,通常可以观察到光致态。然而,自电离极化激元、光的纠缠态和俄歇共振的性质在很大程度上还没有被探索。利用阿秒瞬态吸收光谱研究了氩原子在可调谐飞秒激光脉冲修饰下的自电离态的演化。$3s^{-1}4p$和几个光诱导态之间的避免交叉表明极化激元多重态的形成。我们测量的可控稳定的极化激元对电离,在极好的协议与\emph{ab initio}理论。使用扩展的Jaynes-Cummings模型的自电离态,我们表明,这种稳定是由于俄歇衰变和极化激元组分的辐射电离之间的相消干涉。这些结果为连续介质中电子结构的光学控制提供了新的见解,并为自电离极化激元在多电子系统中的应用打开了大门。
2021-04-21 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
Resonant two-photon ionization of helium atoms studied by attosecond interferometry
研究了氦原子的$1s3p$、$1s4p$和$1s5p^1$ P $_1$态的共振双光子电离,采用钛蓝宝石激光器的15 $^\mathrm{th}$谐波作为激发光,弱激光场作为电离光.光电子波包的相位是通过阿秒干涉技术测量的,使用17 $^\mathrm{th}$谐波。我们进行实验,角分辨率使用速度图成像光谱仪和高能量分辨率使用磁瓶电子能谱仪。我们的结果进行了比较,计算使用双光子随机相位近似与交换占电子相关效应。我们给出了一个解释的多个$π$ -rad相位跳跃观察到的,无论是在和远离共振,以及它们对发射角的依赖。
2022-06-28 physics.atom-ph
Modulation of attosecond beating in resonant two-photon ionization
本文在RABBIT(Reconstruction of Attosecond Beating By Interference of Two-photon transitions)的基础上,对存在自电离态时的光电子阿秒拍频进行了理论研究。我们表明,作为一个谐波穿越共振,其边带表现出峰值相移以及拍频本身的调制。此外,即使当泵浦脉冲和探测脉冲不重叠时,两个谐振路径之间的拍频也持续存在,从而提供灵敏的非全息干涉测量装置来重构相干亚稳波包。我们定量描述这些现象与一般的有限脉冲分析模型,占中间和最终的共振双光子过程的影响,在一个可以忽略不计的计算成本。在N=2的双激发态区域,模型预测与精确的从头计算结果非常吻合。
2014-05-19 physics.atom-ph
Strong-field response time and its implications on attosecond measurement
利用强激光场在阿秒时间尺度上测量和控制原子分子中电子的运动是原子分子物理学的研究前沿之一。它涉及许多新的现象和过程,提出了一系列概念、理论和方法问题。最近的研究表明,库仑势可以导致电离时间滞后(约100阿秒)之间的瞬间的电场最大值和电离率的最大值。这种滞后可以理解为电子波函数对强场诱导电离事件的响应时间。它对电离电子后续的超快动力学有着深远的影响,可以显著改变电子轨迹的时频特性(阿秒测量的重要理论工具)。本文简要介绍了反应时间的研究进展及其对阿秒测量的意义。
2021-04-12 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
Sub-cycle attosecond control in frustrated double ionization of molecules with orthogonally polarized two-color laser fields
研究了在两个正交偏振双色激光场驱动下,双电子三原子分子D $_3^+$受抑双电离(FDI)的子周期控制。我们采用三维半经典模型,充分考虑了电子和核在强场中的运动。我们控制了强近红外激光场和弱中红外激光场触发的FDI。这种控制作为两个脉冲之间的时间延迟的函数被证明时,FDI概率和逃逸电子的动量沿中红外激光场的分布被认为是在一起。我们发现逃逸电子的动量分布具有蜂巢形状,其特征可以准确地映射到两个电子中的一个在分裂过程开始时隧穿电离的时间。该映射区分中红外激光场的周期内的连续隧道电离时间。
2018-05-21 physics.atom-ph
Attosecond light pulses to reveal the time-dependent rovibrational motion of the correlated electron pair in helium
我们说明了如何阿秒光脉冲可以用来直接映射出两个激发原子电子的相关运动的时间依赖性,讨论了如何在现实的阿秒测量中表现出两个电子的相关性,并提出了以下实验探索:(a)直接揭示关联电子对的弯曲振动运动的单电离信号,(b)以及它的旋转运动。(c)双电离信号直接反映了动量空间中的双电子密度。为了便于描述上述各点,使用氦的双激发态的简单波包。
2005-11-29 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
The impact of electron-electron correlation in ultrafast attosecond single ionization dynamics
关联二电子或多电子系统的阿秒超快电离动力学,到目前为止,主要是研究原子系统。在单电离的情况下,众所周知,电子-电子关联修改电离动力学和单活性电子图像之外的可观测量,导致诸如俄歇效应或震荡/下降和敲升/下降过程的效应。在这里,我们扩展这些工作,通过调查阿秒电离的分子系统,涉及相关的两个电子动力学,以及非绝热核动力学。采用一个电荷转移的分子模型系统与两个不同的束缚电子,一个强和弱束缚电子,我们区分不同的途径导致电离,无论是直接电离或电离涉及弹性和非弹性电子散射过程。我们发现,不同的途径导致在母体分子离子,这反过来又涉及不同的后续(非绝热)postionization动力学在不同的时间尺度上的电子布居的差异。
2020-02-25 physics.atom-ph quant-ph
Multiphoton interaction phase shifts in attosecond science
一系列的干涉实验的从头计算模拟被用来确定一个强烈的依赖于多光子的阈值以上的电离相移。一个简单的经验法则的相互作用相移推导出解释光电子产额的守恒和它的绝对CEP依赖。例如,它被发现,干涉的阈上电离实验相对于RABBIT实验移动了$π/4$,并且在具有奇次谐波和偶次谐波的激光辅助光电离实验中没有RABBIT项。因此,我们的工作有助于解决阿秒和自由电子激光科学中的量子动力学解释问题。
2021-02-18 physics.atom-ph
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
Two-electron interference in two-photon attosecond double ionization of neon
本研究将适用于任意光脉冲的扩展虚拟序贯模型应用于氖原子的双光子双电离过程,复现了实验角积分可观测量的定性特征,发现了与氦相比的反转双粒子干涉现象,且该现象可通过现有技术观测。
2023-12-15 physics.atom-ph
Parametric attosecond pulse amplification far from the ionization threshold from high order harmonic generation in He$^+$
利用三维含时薛定谔方程,首次研究了He原子$^+$激发态高次谐波产生过程中,单原子水平下100 eV左右的阿秒相干脉冲的参量放大.我们提出了远离电离阈值的放大过程的阿秒动力学,并解决其背后的物理问题。一个特定的中心光子能量的放大需要种子XUV脉冲在时间上与驱动激光场完全同步,用于受激复合到He $^+$基态,并且仅在几个特定的激光周期中产生,与实验测量一致。我们的模拟表明,放大的光子能量区域可以通过改变激光场的峰值强度来控制。我们的研究结果为实现具有广泛应用的紧凑型阿秒脉冲强XUV激光器铺平了道路。
2020-05-25 physics.atom-ph physics.optics
Attosecond control of spin polarization in electron-ion recollision driven by intense tailored fields
研究表明,在强圆偏振激光场和反向旋转二次谐波驱动下,惰性气体原子隧道电离过程中,与离子核碰撞的电子是自旋极化的,其极化程度强烈依赖于碰撞时间.自旋极化的产生是由于(1)旋转电子和离子之间的纠缠,以及(2)电离对初始状态下电子旋转方向的敏感性。我们证明,可以工程师的自旋极化度作为时间的函数,通过调整的相对强度的反转字段,打开门阿秒控制自旋分辨动力学。
2016-12-14 physics.atom-ph
Signatures of the orbital angular momentum of an infrared light beam in the two-photon transition matrix element: A step toward attosecond chronoscopy of photoionization
我们提出了一个理论的时间分辨光电离的存在下的涡旋光束。在泵浦探测装置中,极紫外或X射线泵浦脉冲触发电离,电离由具有非零轨道角动量的同步红外脉冲探测。我们展示了探测脉冲的这种性质如何影响电离后的电子动力学,以一种独立于电离系统的初始和最终角动量状态的方式。
2020-03-23 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 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
Phase-resolved attosecond near-threshold photoionization of molecular nitrogen
我们用训练极紫外阿秒脉冲和弱红外场对氮分子进行光致发光。我们测量了不同态离子的双色双光子电离跃迁的相位(分子相位)。我们观察到一个0.76 $π$位移的电离通道中产生的电子导致X $^2 Σ_g^+$,$v'=1$和$v'=2$状态。我们将这种相移与连续介质中存在的复杂共振联系起来。通过提供高光谱和时间分辨率,这种通用方法可以访问极短寿命状态的演化,否则很难访问。
2022-07-17 physics.atom-ph
Application of the Complex Kohn Variational Method to Attosecond Spectroscopy
将复Kohn变分法推广到计算原子分子体系中光驱动电子在连续波函数之间的跃迁。这一发展使得在微扰制度的任意光偏振的多光子过程的研究。作为一个证明的原则,我们应用该方法计算所产生的光电子谱的泵浦探测双光子电离的氦诱导的序列的极紫外和红外光脉冲。我们比较了几个双光子电离泵浦-探测光谱,共振与(2s 2 p)1 P10费什巴赫共振,独立的模拟的基础上原子B样条紧耦合STOCK代码,并发现这两种方法之间的良好协议。这一新的有限脉冲微扰方法是对多电子分子中弱场阿秒过程进行从头计算研究的一个步骤。
2018-07-05 physics.atom-ph
Electron correlation in two-photon double ionization of helium from attosecond to FEL pulses
我们研究了持续时间从一百阿秒到几飞秒的超短超紫外脉冲中电子关联在氦双光子双电离中的作用。我们进行与时间相关的从头计算的平均频率在所谓的“顺序”制度(光子能量高于54.4 eV)的脉冲。由发射事件之间的时间相关性引起的电子相关性表现为被发射电子的角分布,这强烈地依赖于它们之间的能量共享。我们表明,对于超短脉冲双光子双电离概率标度不均匀的脉冲宽度取决于电子之间的能量共享。最有趣的是,我们发现直接(“非顺序”)和间接(“顺序”)的双光电离与中间震荡状态之间的干扰的证据,其强度是由脉冲持续时间控制。这一观测结果为测量自由电子激光脉冲的脉宽提供了一条途径。
2009-01-26 physics.atom-ph physics.comp-ph
Temporal characterization of electron dynamics in attosecond XUV and infrared laser fields
利用基于强场近似理论的类Wigner分布函数,得到了单脉冲和红外脉冲作用下电子电离的时间-能量分布和电离时间分布。在单个XUV脉冲的情况下,虽然电离时间分布的整体形状类似于XUV包络,但其细节显示依赖于电子的发射方向和脉冲的载波包络相位,这主要是由低能干涉结构引起的。进一步发现,来自反转项的电子在干涉中起着重要的作用。在双色脉冲情况下,时间-能量分布和电离时间分布都随红外场的变化而变化。分析表明,红外场不仅改变了末态电子的动能,而且改变了电子的发射时间,这是由红外脉冲引起的电场变化引起的。此外,还给出了具有较高电离能的原子发射的光电子的电离时间分布,表明红外场对电子动力学的影响较小。
2021-04-09 physics.atom-ph
A general approximator for strong-field ionization rates
Max-Planck-Institut für Quantenoptik(马克斯·普朗克量子光学研究所);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学)
本文提出GASFIR工具,通过少量参数准确重建强场电离率,用于时间域研究电离动态及其在attosecond计量中的应用。
2025-12-25 physics.atom-ph
Two-electron ionization in strong laser fields below intensity threshold: signatures of attosecond timing in correlated spectra
建立了强红外激光场中关联双电子电离的解析模型。该模型包括所有相关的电子之间的相互作用,激光场,和离子核非微扰。我们专注于深量子制度,在那里的能量由激光场驱动的活性电子是不足以碰撞的母离子,和援助的激光场需要创建一个双电荷离子。在这种情况下,电子-电子和电子-离子相互作用在相关的双电子光谱中留下不同的足迹,记录了逃逸电子的相互动力学。
2009-02-14 physics.atom-ph physics.optics
Disentangling the Effect of Ionic Coupling and Multiple Interfering Terms in Attosecond Molecular Interferometry
University of Freiburg(弗赖堡大学);Charles University(查理大学);Lund University(隆德大学);Max Born Institute(马克斯·玻恩研究所);Kansas State University(堪萨斯州立大学);Freiburg Institute for Advanced Studies (FRIAS), University of Freiburg(弗赖堡大学高级研究学院)
研究通过分析近红外场对分子阳离子动态的影响,揭示其对光电子侧带信号振幅和相位的显著影响,并通过实验与理论比较,突出额外路径在阿秒干涉测量中的重要性。
2026-04-25 physics.atom-ph physics.optics
Two-XUV-photon double ionization of Neon studied at the Extreme Light Infrastructure (ELI-ALPS)
从实验和理论上研究了包络持续时间约为4 fs的强少脉冲阿秒训练引起的Ne的双XUV光子双电离。实验是在ELI-ALPS利用最近建造的10赫兹气相高次谐波发生SYLOS GHHG-紧凑光束线。在氩气中产生的总脉冲能量高达~1 μJ,结合XUV区域的高反射率光学器件,允许观察由40 eV中心XUV光子能量引起的Ne的双电荷态。利用二阶含时微扰理论的运动方程,研究了强阿秒脉冲训练与Ne的相互作用。这项工作的结果,结合进行XUV泵浦XUV探测实验的可行性,构成了许多潜在的应用的有力工具。这些包括阿秒脉冲计量学以及时间分辨调查的动力学基础的直接和顺序的双电离及其电子相关效应。
2022-09-05 physics.atom-ph
Time-resolving the birth of photoelectrons in strong-filed ionization with an isolated attosecond pulse
School of Physical Sciences, Great Bay University(大湾大学物理科学学院);School of Physics and Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院与武汉光电国家研究中心);Research Center for Advanced Optics and Photoelectronics, Department of Physics, College of Science, Shantou University(汕头大学理学院物理系先进光学与光电子学研究中心)
本文提出利用孤立阿秒脉冲通过相干干涉技术时间分辨光电子动态,揭示强场离子化中电子能量与诞生时间的关系。
2026-04-24 physics.atom-ph physics.optics
Characterization of attosecond pulses in the soft x-ray regime
阿秒X射线脉冲为探测和触发新型超快运动提供了前所未有的机会。与此同时,X射线的脉冲表征提出了在紫外线领域不存在的新挑战。内壳层电离是X射线的主要电离机制,其次是次级过程,如荧光,俄歇衰变和shake-up.In一般情况下,我们发现,内壳层电离和次级过程可以创建额外的延迟依赖调制,将影响脉冲重建方案。我们最近提出的脉冲表征方法[Pabst和Dahlström,PRA 94,013411(2016)],其中束缚电子波包被阿秒脉冲顺序地光电离,可以适应于减轻这些效应的影响,从而为X射线机制中的可靠脉冲重建开辟了一条途径。
2017-02-15 physics.atom-ph physics.comp-ph
Attosecond electron-electron collision dynamics of the four-electron escape in Be close to threshold
我们探讨了从Be的基态单光子吸收后,四个电子在阈值以上几eV处的逃逸几何。我们发现,四个电子离开原子的顶点上的金字塔,而不是以前预测的四面体。为了说明四重电离的物理机制,我们使用动量转移阿秒碰撞方案,我们表明是符合金字塔破碎模式。
2012-11-20 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
Attosecond electron thermalization by laser-driven electron recollision in atoms
强激光场中原子的非顺序多重电离是由隧穿释放的电子与其母离子之间的碰撞引发的。在分裂之后,初始电子与几个束缚电子分享能量。我们使用一个经典模型的基础上快速电子热化来解释最近的实验。对于氖,良好的协议与现有的数据得到的上限为460阿秒的热化时间。
2005-06-24 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
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
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
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
Phase evolution of strong-field ionization
本文利用阿秒瞬态吸收光谱研究泵浦-探测脉冲重叠下强场电离诱导的偶极相移的含时演化,分析氙离子的4d-5p跃迁光谱,揭示其阿秒尺度动力学源于电离累积、瞬态布居与基态极化导致的可逆布居三个过程。
2025-02-26 physics.atom-ph
Theory of attosecond transient absorption spectroscopy of strong-field-generated ions
强场电离通常以离子本征态的叠加产生离子。这种叠加通常不是完全相干的,必须用密度矩阵来描述。最近的一个实验[E。Goulielmakis等人,Nature 466,739(2010)]采用阿秒瞬态吸收光谱来确定强场产生的Kr+离子的密度矩阵。实验观察到的强场产生的Kr+离子的相干度是很好地再现了最近发展的多通道强场电离理论。但是,在Kr+离子的排列程度方面,实验和理论之间存在重大分歧。本文发展了强场离子阿秒瞬态吸收光谱的理论。该理论是制定在这样一种方式,系统地考虑到强场电离过程的非微扰性质。阿秒脉冲传播效应的实验数据的解释的影响进行了研究分析和数值。结果表明,阿秒脉冲传播效应不能解释为什么实验确定的强场产生的Kr+离子的排列程度远小于现有理论预测。
2011-01-17 physics.atom-ph quant-ph
Photoionization of aligned excited states in neon by attosecond laser pulses
数值模拟了线偏振和圆偏振的XUV阿秒激光脉冲作用于定向原子靶,特别是激发态Ne $^*(1s^22s^22p^5[{}^2\text{P}^\text{o}_{1/2}]3s[^1\text{P}^o])$的电离过程.我们采用含时的受限活动空间自洽场(TD-RASSCF)方法计算了原子的激发态,充分考虑了电子关联。我们发现,相关辅助电离通道可以占主导地位的通道没有相关性。我们还观察到,旋转的光电子动量分布的圆偏振激光脉冲相比,线偏振的情况下,可以解释在可访问的电离通道的差异。研究表明,考虑电子关联效应对精确描述取向激发态的光电子发射动力学是必要的。
2020-12-10 physics.atom-ph quant-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
Quantum interference in attosecond transient absorption of laser-dressed helium atoms
计算了延迟红外(\ir)激光脉冲作用下氦原子对孤立阿秒脉冲的瞬态吸收。由于宽阿秒谱的中心频率在电离阈值附近,吸收谱在亚\ir周期能级上受到强烈调制。考虑到吸收光谱的结果从时间积分测量,我们调查的延迟依赖的吸收产生的原子场能量交换的阿秒动力学的信息的程度。我们发现两种配置中,这是可能的。第一个涉及束缚态之间的多光子跃迁,导致不同激发途径之间的干扰。另一个涉及的修改的束缚态吸收线的IR字段,我们发现,只有当电离限制的持续时间的强场相互作用,可以导致在一个子周期的时间依赖性。
2013-01-04 physics.atom-ph quant-ph
In situ characterization of laser-induced strong field ionization phenomena
针对强场飞秒脉冲在相互作用区强度与时长表征瓶颈,提出共轭焦成像结合原位离子测量的新方案,实现空间分辨表征,提升阿秒实验精度。
2025-03-18 physics.atom-ph physics.optics
Real-time evolution of a laser-dressed Helium atom: Attosecond-resolved two-color photoionization study
利用极紫外阿秒脉冲序列,研究了中等强度(~10^12 W/cm ^2)飞秒激光脉冲作用下氦原子的光电离动力学。通过对离子产额和光电子角分布的精确测量,实时跟踪激光修饰原子的电子结构。光激发路径之间的量子干涉解释使用Floquet形式主义。随着激光脉冲强度在飞秒时间尺度上的斜坡,我们观察到不同原子共振介导的电离通道之间的跃迁。干涉路径的量子相位提取每个通道,并与模拟进行比较。我们的研究结果阐明了强场光电离机制,并打开了光吸收/电离控制方案的大门。
2011-07-30 physics.atom-ph physics.optics
Attosecond circular-dichroism spectroscopy of hole ring currents
National University of Defense Technology(国防科技大学);Hunan Key Laboratory of Extreme Matter and Applications(湖南极端物质与应用重点实验室)
本文研究圆偏振激光电离原子产生的空穴环电流,利用阿秒瞬态吸收圆二色性探测其亚周期形成,并建立二色性信号与角动量投影的线性关系,为探测离子相干性提供新方法。
2026-09-30 physics.atom-ph physics.optics
Electronic correlations in double ionization of atoms in pump-probe experiments
通过求解含时双电子薛定谔方程,模拟了阿秒XUV-红外泵浦-探测实验中双电子原子的电离动力学。双电离(DI)产率与泵探测延迟的变化的一个显着的变化的报告和电子-电子相关的支配作用。结果允许直接控制DI产率以及双电离和单电离的相对强度。
2010-08-27 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