Cientistas do Instituto Max Born de Óptica Não Linear e Espectroscopia de Pulso Curto (MBI) em Berlim combinaram experimentos de última geração e simulações numéricas para testar uma suposição fundamental subjacente à física de campo forte. Seus resultados refinam nossa compreensão dos processos de campo forte, como geração de alta harmônica (HHG) e difração de elétrons induzida por laser (LIED).

Cientistas do Instituto Max Born de Óptica Não Linear e Espectroscopia de Pulso Curto (MBI) em Berlim combinaram experimentos de última geração e simulações numéricas para testar uma suposição fundamental subjacente à física de campo forte. Seus resultados refinam nossa compreensão dos processos de campo forte, como geração de alta harmônica (HHG) e difração de elétrons induzida por laser (LIED).

Pulsos de laser infravermelho fortes podem extrair um elétron de uma molécula (ionização), acelere-o para o espaço livre, em seguida, vire-o (propagação), e finalmente colidir com a molécula (recolisão). Este é o modelo de três etapas amplamente utilizado da física de campo forte. Na etapa de recolhimento, o elétron pode, por exemplo, recombinar com o íon parental, dando origem à geração de alta harmônica, ou espalhar elasticamente, dando origem à difração de elétrons induzida por laser.

Um dos pressupostos comumente usados ​​subjacentes à física attossegundo é que, na etapa de propagação, a estrutura inicial do elétron ionizado é "lavada", perdendo assim a informação sobre o orbital de origem. Até aqui, esta suposição não foi verificada experimentalmente em sistemas moleculares.

Um estudo experimental e teórico combinado no Instituto Max Born de Berlim investigou a dinâmica de recolisão de elétrons conduzida por campo forte no 1, Molécula de 3-trans-butadieno. Nesta molécula, a interação com o forte campo de laser leva principalmente à ionização de dois elétrons mais externos exibindo densidades bastante diferentes. Os experimentos e simulações de última geração permitiram aos cientistas medir e calcular a probabilidade de redistribuição de alto ângulo para cada elétron separadamente. Essas probabilidades revelaram-se bastante diferentes tanto nas medições quanto nas simulações. Essas observações demonstram claramente que os elétrons que retornam retêm informações estruturais em seu orbital molecular inicial.

O estudo é publicado em Avanços da Ciência .