「極端光學創新研究團隊」在《物理評論快報》發表強雷射場下原子...

2020-11-27 北大新聞網

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北京大學物理學院、人工微結構和介觀物理國家重點實驗室「極端光學創新研究團隊」的劉運全教授和龔旗煌院士等，針對強雷射場作用下原子的隧穿過程開展深入研究，利用等強度的偏振正交的雙色飛秒光場（800nm + 400nm），深入研究隧穿電子幹涉的幹涉動力學，提出了利用新型的「時空電子幹涉儀」（圖 1）探測電子在隧穿過程中獲得勢壘下相位，揭示電子隧穿的動力學信息。該工作利用先進的冷靶反衝離子電子動量成像譜儀（所謂COLTRIMS），清晰地測量了正交雙色光場下的光子周期內幹涉圖案（圖2），通過與理論模擬的對比【強場近似（SFA）,庫侖修正的強場近似(CCSFA)和數值求解含時薛丁格方程（TDSE）】，揭示出了光電子勢壘下相位的對幹涉圖案的貢獻。研究結果表明勢壘下相位蘊藏著的電子隧穿動力學信息，對光電子幹涉和光電子全息起著不可或缺的作用。該研究工作發表在近期《物理評論快報》上【「Revealing the sub-barrier phase using a spatiotemporal interferometer with orthogonal two-color laser fields of comparable intensity」, Phys. Rev. Lett. 119, 073201(2017）】。

圖1 等強度偏振正交的800nm和400nm雷射的合成光場的時空結構以及在雷射場最大值處的量子隧穿示意圖

圖2 實驗上測量到的在不同相位的 0π(a), 0.25π (b), 0.5π (c), 0.75π (d).正交雙色光場中光電子幹涉圖樣

二年級博士生韓猛是該論文的第一作者。該工作得到中國國家自然科學基金委、科技部、北京大學人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、「2011計劃」量子物質科學協同創新中心等支持。

編輯：安寧


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