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研究快讯 | 强场电离诱导的电子-空穴相干性实时测量
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EXPRESS LETTER
Real-Time Observation of Electron-Hole Coherence Induced by Strong-Field Ionization
Jing Zhao(赵晶), Jinlei Liu(刘金磊), Xiaowei Wang(王小伟), Jianmin Yuan(袁建民), and Zengxiu Zhao(赵增秀)
Chin. Phys. Lett. 2022 39 (12): 123201
DOI: 10.1088/0256-307X/39/12/123201
文章亮点
发展了处理多电子的强场耦合理论模型，首次提出利用阿秒脉冲诱导高次谐波辐射对电子-空穴相干性转移和弛豫进行实时测量，在阿秒尺度实现原子内部多电子动力学的相干操控，为化学反应过程调控和超快信息技术发展等提供重要参考。
图1：红外泵浦-XUV探测电子空穴动力学示意图。
图2：电子-空穴相干性的时域信息。
强场电离诱导的电子-空穴相干性实时测量
研究背景
实现阿秒时间分辨的电子空穴动力学测量，进而获取原子分子内部电子轨道的动态演化信息，对于深入理解电子纠缠和量子相干性的转移具有重要科学意义。近年来，超快物理的发展和阿秒脉冲的出现为实时探测和操控各种超快电子动力学过程提供了重要手段，其中超快光场触发的电子空穴相干性的保持和转移是超快物理研究中的重要科学问题。当前，针对电子空穴相干特性的研究主要基于阿秒瞬态吸收谱学，本文提出了一种基于高次谐波辐射对电子空穴动力学阿秒时间分辨测量的新思路。
内容简介
最近，国防科技大学赵增秀教授课题组提出利用红外和阿秒驱动的高次谐波产生实现对电子空穴动力学实时测量的新方法。该工作巧妙选择满壳层原子作为研究对象，利用价电子的强场电离和内壳层电子对阿秒光吸收的选择性，实现对价电子和内壳层电子的同步相干操控，制备了多个电子-空穴对及相干辐射通道。通过改变红外和阿秒脉冲时间延迟，进而探测高次谐波强度的调制，可以获取电子-空穴耦合的时域和相干信息。该研究成果加深了我们对电子空穴相干时域特性的理解，推动了阿秒物理学的发展。
研究意义和重要性
该工作首次提出并实现了利用高次谐波产生对电子-空穴相干性转移和弛豫进行探测的新方法，为实现电子空穴的相干操控提供了新思路，为制备新的物质形态和产生新的化学反应过程提供了重要参考。
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