Hiljuti on Xiao-Jun Liu Täppismõõtmise Instituudi (IPM) uurimisrühm teinud olulisi edusamme attosekundi füüsika valdkonnas. Meeskond pakkus välja uue skeemi, mida nimetatakse "polarisatsioonivärava attosekundiks", mis realiseerib elektronide korrelatsiooni dünaamika ülikiire tuvastamise tugevas laseriga juhitavas aatomiionisatsioonis. Tulemused avaldati juhtivas füüsikaajakirjas Physical Review Letters ja valiti toimetajate soovituseks.
Elektroonilise dünaamika seaduste paljastamine mateerias attosekundilise aja skaalal on oluline füüsiline alus paljude ülikiirete fotofüüsikaliste ja fotokeemiliste protsesside äratundmiseks ja mõistmiseks looduses. Sel põhjusel on 2023. aasta Nobeli füüsikaauhind antud kolmele teadlasele, kes on andnud silmapaistva panuse attosekundilise füüsika valdkonna teadustöösse. Paljude attosekundite mõõtmise spektroskoopiliste tehnikate hulgas pakub attosekundi nurgatriibu tehnika (tuntud ka kui "attosekund") ainulaadset vahendit attosekundiliste elektrooniliste dünaamiliste protsesside sondeerimiseks, kuna sellel on iseviiteomadus – attosekundi aja eraldusvõimet saab saavutada femtosekundilise laseriga. impulsse ilma attosekundilisi valgusimpulsse kasutamata. "Attosekund" pakub ainulaadset vahendit attosekundiliste elektrooniliste protsesside dünaamika sügavaks uurimiseks. "Attosekundi" tehnikat on edukalt rakendatud tugeva välja elektrontunneli aja, kahe elektroni ionisatsiooni aja viivituse mõõtmisel järjestikuses topeltionisatsioonis jne. Kuid traditsioonilist "attosekundi" tehnikat ei saa otseselt rakendada keerukamate füüsikaliste protsesside puhul. näiteks elektron-elektron korrelatsioon, mis on tingitud kasutatavast elliptiliselt polariseeritud optilisest impulsist. -elektronide korrelatsioon ja muud keerulisemad füüsikalised protsessid.
Selle probleemi lahendamiseks on Xiaojun Liu uurimisrühm pakkunud välja "attosekundi" skeemi, mis põhineb "polarisatsioonivärava" laserimpulssidel, ja edukalt rakendanud seda elektron-elektron korrelatsiooni dünaamika reaalajas tuvastamiseks tugeva välja aatomi topeltionisatsioonis. protsessid. Elektron-elektron korrelatsiooni dünaamika reaalajas tuvastamine tugeva välja aatomi topeltionisatsioonis. Varem loodud ja välja töötatud kandja mähisjoone faasistabiliseeritud femtosekundilise lasersüsteemi põhjal sünteesis uurimisrühm edukalt "polarisatsioonivärava" ülilühikesi optilisi impulsse, kontrollides täpselt kahe vasak- ja parempoolse pöörlemiskiire viivitust ja kandja mähisjoone faasi. pöörlevad ringikujuliselt polariseeritud femtosekundilised laserimpulssid, realiseerides laserimpulsside elliptilise polarisatsiooni attosekundilise aja täpsusega ja täpse juhtimisega. Laserimpulsi elliptiline polarisatsiooni olek on täpselt juhitav attosekundi aja täpsusega. Võrreldes ühe elliptiliselt polariseeritud optilise impulsiga, mida tavaliselt kasutati eelmises attosekundilises tehnoloogias, ei saa "polarisatsioonivärava" ultralühike impulss mitte ainult tõhusalt ette valmistada elektronide korrelatsiooni olekut ja juhtida elektronkorrelatsiooni emissiooni polarisatsioonipiirkonnas selle keskpunkti lähedal, vaid säilitab ka attosekundiliste nurkribadena elektronide emissiooni aja ülitäpse proovivõtmise tunnusjoon. Uurimisrühm kasutas elektronide emissiooni aja proovimiseks argooni aatomi tugevat välja. Uurimisrühm on edukalt demonstreerinud "polarisatsioonivärava attosekundi" tehnikat, uurides näiteks korrelatsiooni elektronide emissiooni aja erinevust kahekordselt ergastatud olekute vahel, mis on tekitatud argooni aatomite tugeva välja topeltionisatsiooni protsessis. Uuring näitab, et kahe seotud elektroni ioniseerimine kahekordse ergastusega olekus toimub peamiselt kahe erineva kanali kaudu ja tehnika "polarisatsioonivärav sekundis" mõõdab täpselt ionisatsiooniaja erinevust kahe seotud elektroni vahel, mis vastavad erinevatele kanalitele. mis on vastavalt 234 (±22) arsekit ja 1043 (±73) arsekit.
