Gli scienziati del Max Born Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy (MBI) di Berlino hanno combinato esperimenti all'avanguardia e simulazioni numeriche per testare un presupposto fondamentale alla base della fisica dei campi forti. I loro risultati affinano la nostra comprensione dei processi a campo forte come la generazione di armoniche elevate (HHG) e la diffrazione elettronica indotta da laser (LIED).

Gli scienziati del Max Born Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy (MBI) di Berlino hanno combinato esperimenti all'avanguardia e simulazioni numeriche per testare un presupposto fondamentale alla base della fisica dei campi forti. I loro risultati affinano la nostra comprensione dei processi a campo forte come la generazione di armoniche elevate (HHG) e la diffrazione elettronica indotta da laser (LIED).

Forti impulsi laser a infrarossi possono estrarre un elettrone da una molecola (ionizzazione), acceleralo via nello spazio libero, poi giralo (propagazione), e infine farla scontrare con la molecola (recollisione). Questo è il modello in tre fasi ampiamente utilizzato della fisica dei campi forti. Nella fase di ritorsione, l'elettrone può, Per esempio, ricombinarsi con lo ione genitore, dando luogo ad un'elevata generazione di armoniche, o disperdersi elasticamente, dando luogo alla diffrazione elettronica indotta dal laser.

Uno dei presupposti comunemente usati alla base della fisica degli attosecondi è che, nella fase di propagazione, la struttura iniziale dell'elettrone ionizzato è "sbiadita", perdendo così le informazioni sull'orbitale di origine. Finora, questa ipotesi non è stata verificata sperimentalmente nei sistemi molecolari.

Uno studio sperimentale e teorico combinato presso il Max Born Institute di Berlino ha studiato la dinamica di repulsione degli elettroni guidata dal campo forte nell'1, 3-trans-butadiene molecola. In questa molecola, l'interazione con il forte campo laser porta principalmente alla ionizzazione di due elettroni più esterni che presentano densità abbastanza differenti. Gli esperimenti e le simulazioni all'avanguardia hanno quindi permesso agli scienziati di misurare e calcolare separatamente la probabilità di riscattering ad alto angolo per ciascun elettrone. Queste probabilità si sono rivelate molto diverse sia nelle misurazioni che nelle simulazioni. Queste osservazioni dimostrano chiaramente che gli elettroni di ritorno conservano informazioni strutturali sul loro orbitale molecolare iniziale.

Lo studio è pubblicato su Progressi scientifici .