強激光場中高核電荷數原子的電子關聯動力學研究

在強激光場作用下，原子中兩個或兩個以上電子會被電離，即雙電離或多電離過程，該過程存在強烈的電子關聯，是一種複雜多體問題。深入理解并控制強激光場原子分子的電子關聯一直是強場物理領域的研究前沿問題。

實驗上開展強激光場原子的電子關聯問題研究是非常困難問題，需要實現在強激光作用下單個原子發生雙電離後的二價母體離子和被激光場電離電子的符合測量。最近，“飛秒光物理和介觀光學”創新研究群體劉運全研究員和龔旗煌院士等通過建成冷靶電子離子動量譜儀，實現了不同激光強度下氙原子雙電離過程的符合測量，得到的電子動量關聯譜，氙原子的電子關聯表現出新穎的動力學特征，如圖所示。他們在實驗上發現氙原子的電子關聯主要表現為高階序列電離行為，電子在激光作用下的碰撞激發過程對電子關聯具有非常重要的影響。理論上，他們與應用物理與計算數學研究所付立斌和劉傑研究員合作，通過半經典理論模型，進一步揭示了電荷屏蔽和電子貫穿效應對電子關聯的影響。

該研究工作對人們深入認識強激光場作用下原子的超快成像和超快成像具有重要意義，文章發表在近期出版的Phys. Rev. Lett. 113, 103001(2014)上。

研究工作得到國家自然科學基金委的“創新研究群體”、“傑出青年基金”和國家重大基礎研究計劃（973）項目的資助，研究工作還得到人工微結構和介觀物理國家重點實驗室及量子物質科學協同創新中心的支持。