荊慶麗副教授在《Physical Review A》發表最新研究成果
近日,伟德国际1946官方网應用光學研究中心荊慶麗副教授在氮氣分子雙電離過程的超快核動力學方面取得最新理論研究進展,在國際知名物理期刊《Physical Review A》(自然指數期刊,中科院物理大類2區,影響因子:2.971)上發表研究論文《Revealing and controlling nuclear dynamics following inner-shell photoionization of N2》,荊慶麗博士為論文第一作者,伟德国际1946官方网為第一單位。
超短激光脈沖下雙原子分子的超快原子核動力學行為是超快物理領域的研究熱點之一。實驗上可通過測量分子解離性電離過程中原子核動能釋放譜來捕獲和複現原子核的動力學行為特征。然而,如何在準确地複現雙原子分子原子核動能釋放譜的特征結構以及解釋其動力學成因,是本方向理論研究的重點和難點。
圖1. 不同測量時間下氮氣分子雙電離過程兩電子态對應的原子核動能釋放譜
基态氮氣分子與超短X光脈沖發生作用時,所吸收的X光子的能量足夠使一個内層電子電離,形成處在高激發态的氮氣分子離子,其後發生的俄歇衰變形成正二價的氮氣分子離子。兩個原子核将沿着相應的勢能曲線運動,并最終解離為兩個氮原子離子。為更好地揭示該過程中原子核的超快動力學行為,論文中采用兩種光譜方法得到了有限測量時間下氮氣分子雙電離過程的核動能釋放譜。研究發現,通過改變測量時間,我們“看”到了不同振動共振态在其勢能曲線上的隧穿過程(圖1)。此外,我們采用X光泵浦紅外探測裝置得到了時間分辨的原子核動能釋放譜,并從譜上“觀察”到了原子核在不同電子态上的超快運動行為。本論文開展的研究工作為後續超快控制多電子雙原子分子中原子核的解離動力學提供了理論支撐。
相關研究工作受到國家自然科學基金理論物理專項項目、青年基金項目資助。
論文鍊接:https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.106.033122