上海光机所等在中红外新波段强场分子物理研究中取得进展

强场物理是当代物理学研究的重要前沿领域，而强光场中原子分子的电离机制研究是该领域的重要基础。近年来，可调谐中红外新波段强场超快激光的出现与迅速发展，促使强场光电离研究深入到隧穿电离甚至深隧穿电离的参数空间，从而将已有数十年历史的强场原子分子物理研究领域推进到一个崭新阶段。
　　中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室徐至展院士领衔的合作研究组(包括武汉物理与数学研究所柳晓军研究员，上海光机所程亚研究员，以及北京应用物理与计算数学研究所陈京研究员等)，近几年一直致力于可调谐中红外新波段强场相互作用新物理、新效应与新应用的前沿探索，推动中红外新波段强场物理这一国际前沿研究领域的开拓与发展。该合作研究组利用上海光机所强场激光物理国家重点实验室近期建成的可调谐中红外波段的超强超短激光平台，曾发现了中红外新波段强光场中原子阈上电离光电子能谱中的低能新结构[Phys. Rev. Lett. 103, 093001 (2009)]、以及库仑势对于远高于电离阈值高次谐波的产生中的电子波包动力学过程的重要影响[Phys. Rev. A 85, 021403(R) (2012)]，并成功地将高次谐波截止频率推进至具有重要应用的“水窗”X射线波段[Opt. Lett. 34, 1747 (2009)]等。
　　最近，该合作研究组又利用上述中红外新波段超强超短激光平台，实验与理论相结合，细致地研究了强光场中双原子分子的电离行为及其机制，重点是通过比较不同波长和光强条件下，双原子分子与电离势相近的对应原子的强场电离行为的差异，澄清了长期以来国际学术界对于双原子分子氧在强场中出现奇特电离抑制现象物理机制的重要争议。该项研究发现表明，源于氧分子中双核电离产生的电子波包间的干涉是上述奇特电离抑制现象的主要起因。该原创性研究成果发表在6月1日出版的国际学术期刊《物理评论快报》[Phys. Rev. Lett. 108, 223001 (2012)]上。
　　《物理评论快报》审稿人对该工作作出了高度评价：“…该项工作对于认识已有的强激光场中分子电离复杂动力学涉及的各种机制的作用作出了重要贡献，特别是从实验上对三种现有流行的模型及其相应机制进行了甄别。”“作者提出了两种新的实验结果，以解决氧分子相对于氙原子的电离被抑制的课题。…在该研究领域，已有大多数数据都是在800纳米波长条件下获得的，所以，作者们在新波长条件下得到的结果是非常重要的。”
　　该项研究得到国家自然科学基金、国家“973”计划等的支持。