Агрегация атомов гелия в нанокапли усилила надпороговую ионизацию
Физики изучили процесс надпороговой ионизации, происходящей в нанокаплях жидкого гелия, и сравнили ее с аналогичным процессом в свободных атомах. Измеряя энергии рассеянных электронов, они подтвердили предположение о том, что электроны, вырванные из капель, поглощают больше фотонов, чем электроны, вырванные из свободных атомов. Исследование опубликовано в Physical Review Letters.
Ионизация — это процесс отрыва электронов от атомов, молекул или более сложных систем за счет какого-либо воздействия, например, облучения светом. На заре атомной физики ученые исследовали лишь однофотонную фотоионизацию в силу небольшой интенсивности, создаваемой доступными на тот момент источниками света. Однако изобретение мощных лазеров открыло путь к исследованию процессов, при которых электрон отрывается за счет поглощения нескольких фотонов.
В 1964 голу Келдыш предсказал, что энергетический спектр фотоэлектронов, поглотивших множество фотонов, будет состоять из последовательности пиков, отстоящих друг от друга на величину энергии светового кванта. Это явление получило название надпороговой ионизации. Последующие эксперименты в газах подтвердили это предположение, однако спектры довольно быстро затухали с ростом числа поглощенных фотонов. Впоследствии появились предположения о том, что спектры электронов, которые вырываются из атомов, объединенных в нанокластеры или нанокапли, должны содержать больше высокоэнергетических компонент за счет коллективных эффектов, однако на сегодняшний день этот вопрос экспериментально исследован