Задержку фотоионизации измерили без привлечения аттосекундных импульсов
Физики из трех стран экспериментально реализовали метод измерения задержек электронов при фотоионизации без привлечения аттосекундных импульсов. Для этого они измеряли угловое распределение электронов и раскладывали его по сферическим волнам. Такой метод позволил исследовать зависимость задержки от угла вылета фотоэлектрона. Исследование опубликовано в Nature Communications.
Фотоионизация атомов и молекул сыграла ключевую роль в становлении квантовой механики. Объяснение Эйнштейном законов фотоэффекта через корпускулярные представления о свете заложили прочный фундамент для пересмотра классической картины мира. Несмотря на столетнюю историю этих исследований, фотоионизация продолжает служить источником новых фундаментальных знаний.
Одним из интересных феноменов, происходящих при ионизации атомов и молекул, стал эффект задержки фазы. Его еще в середине XX века описало несколько физиков, включая Вигнера. Эффект Вигнера апеллирует к волновым свойствам материи и заключается в том, что при прохождении квантовой частицы через область с притягивающим потенциалом, фаза ее волны испытывает задержку, которую можно выразить через временны́е единицы. Похожий сдвиг испытывает свет, проходя через оптически плотную среду.
В случае ионизации роль потенциала играет поле образовавшегося иона, а роль частицы — электрон. Оказалось, что если облучать атомы и молекулы аттосекундными импульсами, а затем разгонять родившиеся частицы мощным фемтосекундным светом, то таким образом можно восстановить время задержки, анализируя угловые и энергетические распределения электронов. Мы уже рассказывали, как эту технику применили к фотоионизации атомов и молекул. К ее недостаткам, помимо аппаратной сложности, можно отнести и тот факт, что помимо однофотонной вигнеровской задержки в результат эксперимента дает вклад поглощение электронами разгоняющих