探索清晰捕捉電子運(yùn)動(dòng)“慢動(dòng)作”西安光機(jī)所阿秒脈沖產(chǎn)生與測(cè)量研究取得新進(jìn)展
5月8日，記者從西安光機(jī)所獲悉：該所瞬態(tài)光學(xué)與光子技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室阿秒科研團(tuán)隊(duì)研究工作取得新進(jìn)展，實(shí)驗(yàn)上獲得了75as的阿秒脈沖產(chǎn)生與測(cè)量結(jié)果，這也是國(guó)內(nèi)阿秒光學(xué)領(lǐng)域的最新進(jìn)展。
西安光機(jī)所阿秒科研團(tuán)隊(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，1阿秒為100億億分之一秒，是目前人類能夠應(yīng)用的最短時(shí)間尺度，也是唯一能夠記錄物質(zhì)內(nèi)部電子運(yùn)動(dòng)時(shí)間尺度的工具，這是以前用任何其他工具都探測(cè)不到的超快過程。阿秒光源能夠以類似高速攝影的方式把物質(zhì)內(nèi)部電子運(yùn)動(dòng)的物理圖像以“慢動(dòng)作”的形式再現(xiàn)，從而以極高的時(shí)間分辨能力揭示電子動(dòng)力學(xué)特性，為物理、化學(xué)、生物、材料、信息等領(lǐng)域的發(fā)展提供全新研究手段和重要?jiǎng)?chuàng)新機(jī)遇，有望用于高溫超導(dǎo)、巨磁阻、新材料等研究。
該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目、中科院關(guān)鍵技術(shù)人才團(tuán)隊(duì)、中科院西部青年學(xué)者等項(xiàng)目的資助。追求更短的阿秒脈沖一直是阿秒光學(xué)的重要發(fā)展方向。鑒于阿秒光源在未來(lái)科技發(fā)展中的重大價(jià)值，西安光機(jī)所阿秒科研團(tuán)隊(duì)全力開展了高性能阿秒光源的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。此次在阿秒脈沖產(chǎn)生與測(cè)量方面取得的新進(jìn)展，將為我國(guó)未來(lái)阿秒光學(xué)研究奠定良好基礎(chǔ)。
西安光機(jī)所阿秒科研團(tuán)隊(duì)自2014年組建以來(lái)，針對(duì)阿秒脈沖產(chǎn)生與測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了深入研究，取得了系列重要進(jìn)展：2017年，采用雙光子躍遷干涉重構(gòu)阿秒拍頻方法，實(shí)現(xiàn)了阿秒脈沖序列282as的脈寬測(cè)量結(jié)果；2019年，采用自主研制的高能量分辨阿秒條紋相機(jī)，獲得159as的孤立阿秒脈沖結(jié)果。團(tuán)隊(duì)在既有研究基礎(chǔ)上，繼續(xù)優(yōu)化阿秒脈沖產(chǎn)生過程中的驅(qū)動(dòng)光脈沖、光學(xué)選通門以及相位匹配參數(shù)，同時(shí)優(yōu)化了阿秒條紋相機(jī)中飛行時(shí)間譜儀各參數(shù)，在成功獲得阿秒脈沖條紋譜基礎(chǔ)上，通過反演重構(gòu)算法獲得75as的阿秒脈沖測(cè)量結(jié)果。(霍強(qiáng))
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