飛秒激光場原子分子動力學研究取得進展

　　強飛秒激光誘導產生的電離電子束具有超高時間（亞飛秒尺度）和空間（亞埃尺度）分辨特征，是一種探測原子分子內部結構及超快動力學演化的有力工具。原子分子在強飛秒激光場中的高階閾上電離現象由電離電子與母核發生彈性碰撞引起。由于電離電子攜帶了初始原子分子結構信息，因此可以利用高階閾上電離引起的電子能量及角分布探測原子分子的結構及超快動力學演化。然而，到目前為止，人們普遍認為對分子結構的超快成像研究只有在對分子體系進行準直后才能有效開展，分子準直技術的要求則制約了相關實驗研究工作的開展。

　　中科院武漢物理與數學研究所柳曉軍研究小組在國家杰出青年科學基金的支持下，利用自主研發的高分辨光電子能譜儀實驗平臺，與北京應用物理與計算數學所、中科院物理所等相關研究小組密切合作，開展了基于隨機取向分子的超快分子結構成像方面的探索研究。通過實驗測量隨機取向的雙原子分子體系（氮氣和氧氣）與強飛秒激光相互作用引起的高能光電子角分布，發現氮氣分子和氧氣分子發射的高能電子的角分布具有不同寬度。進一步理論分析表明，氧氣和氮氣分子電子角分布的不同寬度實際上反映了分子基態波函數對電子發射行為的影響。

　　該工作為分子結構及動力學超快成像研究提供了新思路。相關研究結果發表于近期美國《物理評論快報》（Phys. Rev. Lett. 104, 203001(2010)）。