欢迎来到 阿仪网

免费注册

首页 | 产品 | 求购 | 资讯 | 专题 | 找厂商 | 打听 | 人才 | 品牌 | 资料 | 技术文献 | 展会 | 耗材 | 配件 | 新品 | 促销 | 书籍 | 招标 | 优质仪器

您的位置:首页>仪器仪表资讯>实验室动态>中科院精密测量院提出分子“阿秒钟”方案探测量子隧穿时间

中科院精密测量院提出分子“阿秒钟”方案探测量子隧穿时间

2019/12/18编辑:Ma Liang 人气:1931

  【阿仪网 实验室动态】近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院柳晓军团队与合作者提出了一种新颖的、完全基于离子碎片探测的分子阿秒角条纹(亦称分子“阿秒钟”)方案,并采用该方案首次对氢气分子强场电离过程中的电子隧穿时间进行了精密测量,给出了该时间的上限为10阿秒(1阿秒=10-18秒)。相关工作发表在物理学杂志《物理评论快报》(physical Review Letters)上。

  量子隧穿效应是指在微观世界中,电子等微观粒子能够穿越高于自身能量位垒势的“奇异”行为。量子隧穿效应是微观粒子呈现出来的基本量子特性,无法用经典力学的观点进行解释。量子隧穿对理解众多自然现象,如恒星核聚变、放射性衰变等起着至关重要的作用,同时也是扫描隧道显微镜等现代科学仪器的物理基础。尽管如此,自量子力学建立以来,关于量子隧穿的一个基本问题,即它的发生是否需要时间却饱受争议。

  强激光场中的原子分子为研究量子隧穿的阿秒时域特性提供了一种独特的“人造隧穿”体系。原子分子的外层电子在强激光场作用下会通过隧穿电离方式逃逸出去,通过精密探测隧穿电子动力学行为,可以在阿秒时间尺度下探究量子隧穿是否需要时间(即隧穿时间)这一基本物理问题。为此,研究人员近年提出了一种行之有效的“阿秒钟”方案,通过将隧穿时间转化为隧穿电子发射角度的偏转,从光电子谱中读取隧穿时间信息。有意思的是,过去十多年来,不同研究小组基于“阿秒钟”方案,结合不同原子体系开展研究得到的结论却大相径庭:隧穿电离或许瞬间发生,或许需花费百阿秒量级的时间。

  围绕研究领域存在的这一争议,柳晓军团队及合作者提出了一种新颖的、基于离子碎片测量的分子“阿秒钟”方案,将隧穿时间测量首次拓展到分子体系。在他们的方案中,一方面,通过巧妙利用分子强场电离伴生的碎解离子动量分布对驱动激光的偏振状态进行原位测量,避免了传统方案中因激光偏振方向标定对隧穿时间信息提取的可能影响;另一方面,通过光离子发射角度的偏转读取隧穿时间信息,避免了传统“阿秒钟”方案通过电子发射角偏转读取隧穿时间对物理模型的依赖。研究团队将该方案应用于氢气分子的强场隧穿电离研究,实验测量到的光离子发射角度偏转与第一性原理计算结果很好吻合,基于该测量方案得到的隧穿时间上限为10阿秒,这与前人基于氢原子隧穿电离研究得到的隧穿瞬间发生的结论一致。分子“阿秒钟”方案可望拓展用于其他复杂分子体系,进一步研究如分子结构、分子轨道对称性等复杂分子特性对强场隧穿电离过程的影响,进而深化对量子隧穿时间相关问题的认识。

  该工作中,精密测量院研究员全威主导开展了实验测量工作,俄罗斯萨尔托夫州立大学博士Serov与澳大利亚国立大学教授Kheifets开展了相应的理论计算工作;Kheifets与柳晓军是该论文的共同通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划和中科院先导B专项的资助和支持。

解读仪器仪表行业热点、呈现敏感事件、更多独家分析,尽在阿仪网微信,扫描二维码免费阅读。

微信号:ayiwangapp17

(来源: 中国科学院科技产业网 )

标签:

上一篇:中科院深圳先进院等组装制备出超薄二维异质结纳米片 下一篇:中科院磁斯格明子自旋手性调控及其机理研究取得进展

为您推荐

广告

图片视点

阿仪网2020年春节放假通知

优质产品

相关新闻:

版权申明:

凡本网注明"来源:阿仪网"的所有作品,版权均属于阿仪网,未经本网授权不得转载、摘编或利 用其它方式使用。已获本网授 权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:阿仪网"。违者本网将追究相关法律责任。

本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其 真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用 ,必须保留本网注明 的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

旗下频道

色谱仪 光谱仪 反应釜 试验箱 试验机 搅拌器 培养箱 离心机 水分测定 气体检测 量热仪 石油仪器 纯水器 比表面仪 温度记录 流量计 万用表 显微镜 粒度仪 测厚仪 硬度计 酸度计 元素分析 生物试剂 电线电缆 天平衡器 传感器 食品检测 压力仪表 电化学 测厚仪 阀门仪表 电力仪表 干燥设备 药物检测