近日，武漢工程大學光電信息與能源工程學院的廖青教授帶領阿秒光學團隊，首次以第一單位在物理領域國際頂級期刊《物理評論快報》（Physical Review Letters）上發表了題為《時間分辨光電子發射譜的電子色散特徵》（Distinction of Electron Dispersion in Time-Resolved PhotoemissionSpectroscopy）的論文。
阿秒光學(1阿秒=10-18秒)是當前超快光學的研究前沿。利用阿秒光脈衝可以探索原子分子內電子運動的超快動力學行為，為人類認識微觀世界提供全新的實驗手段。阿秒光學在發展新一代超高速電子器件和信息處理技術、提升太陽能電池轉換效率和光催化化學反應效率、研究高溫超導和拓撲絕緣體的物理機制、以及揭示腫瘤病變機理等方面具有重要應用前景。
電子在物質中的微觀運動發生在阿秒（10-18秒）時間尺度上。追蹤固體中的電子微觀動力學行為是揭示固體宏觀特性、發展設計新固體器件、開拓新應用的關鍵。近十年來，利用極紫外阿秒脈衝泵浦-紅外飛秒脈衝探測技術，可以在阿秒時間精度測量電子從原子、分子和固體中的發射時間。相較於原子、分子氣體介質，由於固體介質的複雜特性，對固體內部電子特性的測量與解釋在理論和實驗上都是目前研究的難點和前沿熱點。對於實驗測量到的金屬光電子阿秒發射時間，目前廣為流行的解釋都將其看作是光電子在金屬內部的輸運時間。然而基於光電子輸運模型的解釋卻嚴重偏離了2015年利用阿秒幹涉技術測量到的極端依賴於光電子能量的金、銀貴金屬光電子發射時間。
廖青教授阿秒光學研究團隊原創性地提出了從光電子在輸運過程中累積的相位差來解釋實驗測量結果。阿秒幹涉技術觀測到的是相鄰光電子通道的相位差（光電子發射時間為相位差除以2倍紅外光子能量）。光電子在固體中的能量-動量色散關係決定了光電子的群速度與相速度。群速度決定了光電子在固體中的輸運時間，相速度則決定了輸運過程光電子累積的相位。由此建立了光電子發射時間與光電子能量色散（有效質量）之間的定量關係，通過構建模型系統在量子力學上驗證了這種定量關係。這一發現不僅在原理上解釋了金屬光電子發射時間對能量的極端依賴關係，而且給出了觀測到的發射時間與電子輸運時間的定量關係。研究結果為利用阿秒幹涉技術從時域上精確測量固體光電子能量色散以及揭示其微觀動力學提供了新穎方法。
廖青，2009年9月-2012年3月在武漢光電國家實驗室從事博士後研究工作，2012年4月-2017年3月分別在美國堪薩斯州立大學物理系和韋恩州立大學化學系從事博士後研究工作。2016年10月任武漢工程大學教授。從2005年起一直從事雷射與物質相互作用的研究工作，主要研究方向為強場超快光學。
武漢工程大學自建校以來，一直秉承"格物明理 致知篤行"的校訓和"艱苦奮鬥 自強不息"的工大精神。在新時代的起點上，加強科技創新力度，共承擔各級各類科研項目5258項，其中"973計劃"、"863計劃"、國家科技支撐計劃、國家重點研發計劃、國家自然科學基金、國家社會科學基金、國家軟科學研究計劃等國家級項目295項，省部、市級項目1259項；獲國家科技進步二等獎2項、國家技術發明獎二等獎2項，國家教學成果二等獎1項等。機器人足球隊獲10餘項世界機器人足球大賽冠軍；獲專利授權1690餘項；教職工發表的學術論文被SCI、EI、ISTP、SSCI、CSSCI、新華文摘、人大複印報刊資料等檢索收錄5230餘篇。
素材來源：武漢工程大學新聞中心、武漢工程大學光電信息與能源工程學院、國家自然科學基金委員會