“飞秒光物理与介观光学”研究群体在强场原子非序列双电离研究取得进展

近日，北京大学“飞秒光物理与介观光学”研究群体刘运全研究员、龚旗煌教授与北京应用物理与计算数学研究所刘杰研究员和德国马克斯－普朗克核物理研究所Ullrich教授等合作，采用高功率飞秒激光和冷靶反冲离子动量谱仪装置，实验上首次研究了激光强度处于原子双电离阈值附近的电子关联问题，发现原子结构对非序列双电离的电子关联行为具有重要影响，比如：氖原子的双电离电子出射是在激光偏振面内肩并肩出射(所谓关联)，氩原子的双电离产生电子是在激光偏振面内背靠背出射(所谓反关联)。理论上，他们考虑到电子在激光场中的多次碰撞，以及电子再碰撞激发后隧道电离过程，很好地解释了氩原子的反关联现象，而对于氖原子，由于氖一价离子的第一激发态相对于氩高，抑制了电子再碰撞引起激发后隧道电子机制，电子在激光场中单次再碰撞是电子关联现象的主要机制。考虑到一价离子激发态的贡献，他们首次提出了原子在激光场中双电离阈值的解析模型。

这是科学家首次研究激光强度处于双电离阈值附近的非序列电离问题，将有助于人们从本质上认识强激光场中原子分子电子的关联行为和强场量子多体行为。该研究成果发表在近期出版的Physical Review Letters (104, 173002 (2010))上。

研究工作得到国家自然科学基金委的“创新研究群体”、“杰出青年基金”和国家重大基础研究计划（973）项目的资助。