Nesen Xiao-Jun Liu pētnieku grupa Precizitātes mērīšanas institūtā (IPM) ir panākusi nozīmīgu progresu attosekundes fizikas jomā. Komanda ierosināja jaunu shēmu, ko sauc par "polarizācijas vārtu attosekundi", kas realizē īpaši ātru elektronu korelācijas dinamikas noteikšanu spēcīgā lāzera vadītā atomu jonizācijā. Rezultāti tika publicēti vadošajā fizikas žurnālā Physical Review Letters un atlasīti kā redaktoru ieteikumi.
Elektroniskās dinamikas likumu atklāšana matērijā attosekundes laika skalā ir svarīgs fiziskais pamats daudzo īpaši ātro fotofizikālo un fotoķīmisko procesu atpazīšanai un izpratnei dabā. Šī iemesla dēļ 2023. gada Nobela prēmija fizikā ir piešķirta trim zinātniekiem, kuri ir devuši izcilu ieguldījumu pētniecībā attosekundes fizikas jomā. Starp daudzajām attosekundes mērījumu spektroskopiskajām metodēm attosekundes leņķiskās svītras tehnika (pazīstama arī kā "attosekunde") piedāvā unikālu līdzekli attosekundes elektronisko dinamisko procesu zondēšanai, jo tai ir pašreferences īpašība — attosekundes laika izšķirtspēju var sasniegt, izmantojot femtosekundes lāzeru. impulsus, neizmantojot attosekundes gaismas impulsus. "Atosekunde" nodrošina unikālu līdzekli, lai dziļi izpētītu attosekundes elektronisko procesu dinamiku. "Atosekundes" tehnika ir veiksmīgi izmantota spēcīga lauka elektronu tunelēšanas laika, divu elektronu jonizācijas laika aizkaves mērīšanai secīgā dubultā jonizācijā utt. Tomēr tradicionālo "attosekundes" metodi nevar tieši pielietot sarežģītākos fizikālos procesos. piemēram, elektronu-elektronu korelācija izmantotā eliptiski polarizētā optiskā impulsa dēļ. -elektronu korelācija un citi sarežģītāki fizikāli procesi.
Lai pārvarētu šo problēmu, Xiaojun Liu pētnieku grupa ir ierosinājusi "attosekundes" shēmu, kas balstīta uz "polarizācijas vārtu" lāzera impulsiem, un veiksmīgi pielietojusi to elektronu-elektronu korelācijas dinamikas noteikšanai reāllaikā spēcīga lauka atomu dubultjonizācijā. procesi. Elektronu-elektronu korelācijas dinamikas noteikšana reāllaikā spēcīga lauka atomu dubultjonizācijā. Pamatojoties uz iepriekš izveidoto un izstrādāto nesēja-aploksnes fāzē stabilizēto femtosekundes lāzera sistēmu, pētnieku grupa veiksmīgi sintezēja "polarizācijas vārtu" ultraīsos optiskos impulsus, precīzi kontrolējot laika aizkavi un nesēja apvalka fāzi diviem stariem pa kreisi un pa labi. rotācijas cirkulāri polarizēti femtosekundes lāzera impulsi, realizējot lāzera impulsu eliptisku polarizāciju attosekundes laika precizitātē un precīzā kontrolē. Lāzera impulsa eliptiskās polarizācijas stāvoklis ir precīzi kontrolējams ar attosekundes laika precizitāti. Salīdzinot ar vienu eliptiski polarizētu optisko impulsu, ko parasti izmantoja iepriekšējā attosekundes tehnoloģijā, "polarizācijas vārtu" ultraīsais impulss var ne tikai efektīvi sagatavot elektronu korelācijas stāvokli un vadīt elektronu korelācijas emisiju polarizācijas reģionā netālu no tā centra, bet arī saglabā Augstas precizitātes elektronu emisijas laika paraugu ņemšanas iezīme attosekundes leņķiskās joslās. Pētnieku grupa izmantoja argona atoma spēcīgu lauku, lai ņemtu paraugus elektronu emisijas laikam. Pētnieku grupa ir veiksmīgi demonstrējusi "polarizācijas vārtu attosekundes" paņēmienu, kā piemēru pētot korelēto elektronu emisijas laika starpību starp divkārši ierosinātajiem stāvokļiem, ko rada argona atomu stiprā lauka dubulto jonizācijas process. Pētījums parāda, ka divu saistīto elektronu jonizācija dubultā ierosinātā stāvoklī galvenokārt tiek veikta caur diviem dažādiem kanāliem, un "polarizācijas vārti otrā" tehnika precīzi mēra jonizācijas laika starpību starp diviem saistītajiem elektroniem, kas atbilst dažādiem kanāliem. kas ir attiecīgi 234 (±22) arsek un 1043 (±73) arseki.
