A közelmúltban Xiao-Jun Liu kutatócsoportja a Precision Measurement (IPM) Intézetben jelentős előrelépést tett az attoszekundumos fizika területén. A csapat egy új, "polarizációs kapu attoszekundum" elnevezésű sémát javasolt, amely az elektronkorrelációs dinamika ultragyors detektálását valósítja meg erős lézervezérelt atomi ionizációban. Az eredményeket a Physical Review Letters-ben, egy vezető fizikai folyóiratban tették közzé, és a szerkesztők javaslataként választották ki.
Az anyagon belüli elektronikus dinamika törvényeinek attoszekundumos időskálán történő feltárása fontos fizikai alap a természetben zajló számos ultragyors fotofizikai és fotokémiai folyamat felismeréséhez és megértéséhez. Emiatt a 2023-as fizikai Nobel-díjat három olyan tudósnak ítélték oda, akik kiemelkedően hozzájárultak az attoszekundumos fizika kutatásához. Az attoszekundumos mérések számos spektroszkópiai technikája közül az attoszekundumos szögcsík technika (más néven "attoszekundum") egyedülálló eszközt kínál az attoszekundumos elektronikus dinamikai folyamatok szondázására önreferencia tulajdonsága miatt - az attoszekundumos időbeli felbontás femtoszekundumos lézerrel érhető el. impulzusok attoszekundumos fényimpulzusok használata nélkül. Az "attoszekundum" egyedülálló eszközt biztosít az attoszekundumos elektronikus folyamatok dinamikájának mélyreható vizsgálatára. Az "attoszekundumos" technikát sikeresen alkalmazták az erős mező elektronalagút-idejének, a kételektronos ionizációs időkésleltetésnek a szekvenciális kettős ionizációban stb. mérésére. A hagyományos "attoszekundumos" technika azonban nem alkalmazható közvetlenül bonyolultabb fizikai folyamatokra. mint például az elektron-elektron korreláció, az alkalmazott elliptikusan polarizált optikai impulzus miatt. -elektronkorreláció és egyéb bonyolultabb fizikai folyamatok.
A probléma megoldása érdekében Xiaojun Liu kutatócsoportja egy "attoszekundumos" sémát javasolt, amely "polarizációs kapu" lézerimpulzusokon alapul, és sikeresen alkalmazta az elektron-elektron korrelációs dinamika valós idejű detektálására erős térerős atomi kettős ionizációban. folyamatokat. Elektron-elektron korrelációs dinamika valós idejű detektálása erős térerős atomi kettős ionizációban. A korábban kialakított és kifejlesztett vivőburkoló fázisstabilizált femtoszekundumos lézerrendszer alapján a kutatócsoport sikeresen szintetizált "polarizációs kapu" ultrarövid optikai impulzusokat a két balra forgó és jobbra forgó nyaláb időkésleltetésének és vivőburkoló fázisának precíz szabályozásával. cirkulárisan polarizált femtoszekundumos lézerimpulzusok forgatása, a lézerimpulzusok elliptikus polarizációjának megvalósítása attoszekundumos időbeli pontossággal és precíz vezérléssel. A lézerimpulzus elliptikus polarizációs állapota pontosan vezérelhető attoszekundumos idő pontossággal. A korábbi attoszekundumos technológiában általánosan használt egyetlen elliptikusan polarizált optikai impulzushoz képest a "polarizációs kapu" ultrarövid impulzus nemcsak hatékonyan tudja előkészíteni az elektronkorrelációs állapotot és meghajtani az elektronkorrelációs emissziót a középponthoz közeli polarizációs tartományban, hanem megtartja az elektronkorrelációs emissziót is. Az elektronemissziós idő nagy pontosságú mintavételének jellemzője attoszekundumos szögcsíkokban. A kutatócsoport argonatom erős mezőt használt az elektronemissziós idő mintavételéhez. A kutatócsoport sikeresen demonstrálta a "polarizációs kapu attoszekundum" technikát az argonatomok erős mező kettős ionizációs folyamata által generált kétszeresen gerjesztett állapotok korrelált elektronemissziós időbeli különbségének tanulmányozásával. A tanulmány azt mutatja, hogy két társított elektron ionizálása kétszeresen gerjesztett állapotban főként két különböző csatornán keresztül történik, és a "polarizációs kapu egy másodperc" technika pontosan méri a különböző csatornáknak megfelelő két társított elektron közötti ionizációs időkülönbséget. amelyek 234 (±22) arsec és 1043 (±73) arsec.
