激光驱动电子重新上色记忆分子轨道结构

在柏林，来自Max Born非线性光学和短脉冲光谱研究所(MBI)的科学家们将最先进实验和数值模拟技术结合在一起，以测试一种基本假设——强场物理。他们的研究结果使我们对强磁场过程的理解更加完善，例如高谐波产生(HHG)和激光诱导的电子衍射。强大的红外激光脉冲可以从分子中提取一个电子(电离)，将其加速到自由空间，然后将其旋转(传播)，最后与分子碰撞(重新上色)。

强场电离通道1和2的连续电子波包1、3-反丁二烯在电离后不久。图片：MBI Berlin

这是一种广泛应用的强场物理三步模型。例如，在recollision步骤中，电子可以与父离子重新结合，产生高的谐波产生，或弹性散射，产生激光诱导的电子衍射。attosecond物理中最常用的假设之一是，在传播步骤中，电离电子的初始结构被“冲掉”，从而丢失了原始轨道上的信息。到目前为止，这种假设还没有在分子系统中得到实验验证。在Max Born研究所的一项联合实验和理论研究中，研究了在1,3-反丁二烯分子中强磁场驱动的电子重定向动力学。

在这个分子中，与强激光场的相互作用主要导致两个最外层电子的离子化，表现出完全不同的密度。最先进的实验和模拟实验让科学家能够分别测量和计算每个电子的高角度重散射概率。这些概率在测量和模拟中都是非常不同的。这些观测清楚地表明，返回的电子确实保留了初始分子轨道上的结构信息。这项研究发表在《科学进展》杂志上。

博科园-科学科普｜参考期刊：科学进展｜来自：Forschungsverbund Berlin eV（FVB）