海南大学物理与光电工程学院、理论物理研究中心杨玮枫教授团队在国际TOP期刊《Light: Science & Applications》发表论文

近日，海南大学物理与光电工程学院、理论物理研究中心杨玮枫教授团队与吉林大学丁大军教授实验团队合作在光学领域顶级期刊《Light: Science & Applications》发表题为《Coulomb focusing in attosecond angular streaking》的论文。吉林大学李孝开研究员与海南大学刘希望副教授为论文的共同第一作者，吉林大学丁大军教授、王春成教授与海南大学杨玮枫教授、宋晓红教授为论文的共同通讯作者。

2023年诺贝尔物理学奖授予了Pierre Agostini，Ferenc Krausz和Anne L’Huillier，以表彰他们开发了用于研究物质中超快电子动力学的阿秒光脉冲实验方法。超快电子动力学影响着分子键断裂与产生过程、化学反应过程和生物代谢过程等自然界基本过程的规律，观测与操控电子动力学过程对我们理解微观世界本质与发展规律及其对宏观世界的影响至关重要。阿秒计量技术，如阿秒条纹技术、阿秒光电子干涉技术和阿秒角条纹技术等，使人类可以在极微的空间和时间尺度上探测电子动力学特性，这些技术对于实现阿秒动力学的量子控制和拍赫兹超快光电信号处理至关重要。其中，阿秒角条纹方法的主要原理是利用近圆偏振激光强场电离将电子隧穿延时映射到光电子最大产率对应的偏转角，实现阿秒精度测量。电子最大产率偏转角与隧穿电离时间的一一对应关系是阿秒角条纹测量的重要基础之一，但这一假设的适用范围还没有定论。

研究团队利用改进的库仑修正强场近似方法和实验观测结果比较发现，在量子隧穿中的库仑相互作用和经典连续态库仑作用共同影响下，阿秒角条纹测量的电子最大产率的偏振角是由不同初始电离时间的电子相干叠加贡献，而并非来自阿秒测量领域普遍认为的激光电场最大振幅处对应的单一时刻的电离电子。量子隧穿中经典禁戒区垒下库仑势和经典连续态长程库仑势共同作用下的库仑聚焦导致了实验观测的电子最大产率角度，从而揭示了此前汉诺威莱布尼茨大学R. Dörner实验测量中反直觉的角条纹动能依赖趋势的物理机制 [Phys. Rev. Lett. 127, 273201 (2021)]。这项工作表明非绝热隧穿引发的库仑聚焦破坏了电子最大产率与隧穿电离时间的一一对应关系，为阿秒角条纹实验中测量信号提供了直观的物理解释，并为解码势垒下经典禁戒区量子隧穿动力学提供了新的工具。

该项工作得到了国家自然科学基金（Grants Nos. 12134005，12374260，12074240，12004133，92261201，12274179，12204135）、海南省自然科学基金（Grant No.122CXTD504，123MS002 and 122QN217）资助。

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标签：电子  测量  动力学