Científicos del Instituto Max Born de Óptica No Lineal y Espectroscopía de Pulso Corto (MBI) en Berlín combinaron experimentos de vanguardia y simulaciones numéricas para probar una suposición fundamental que subyace a la física de campo fuerte. Sus resultados refinan nuestra comprensión de los procesos de campo fuerte como la alta generación de armónicos (HHG) y la difracción de electrones inducida por láser (LIED).

Científicos del Instituto Max Born de Óptica No Lineal y Espectroscopía de Pulso Corto (MBI) en Berlín combinaron experimentos de vanguardia y simulaciones numéricas para probar una suposición fundamental que subyace a la física de campo fuerte. Sus resultados refinan nuestra comprensión de los procesos de campo fuerte, como la alta generación de armónicos (HHG) y la difracción de electrones inducida por láser (LIED).

Los fuertes pulsos de láser infrarrojo pueden extraer un electrón de una molécula (ionización), acelerarlo hacia el espacio libre, luego dale la vuelta (propagación), y finalmente chocar con la molécula (recolisión). Este es el modelo de tres pasos ampliamente utilizado de la física de campo fuerte. En el paso de la recolisión, el electrón puede, por ejemplo, recombinarse con el ion parental, dando lugar a una alta generación de armónicos, o esparcir elásticamente, dando lugar a la difracción de electrones inducida por láser.

Uno de los supuestos de uso común que subyacen a la física de attosegundos es que, en el paso de propagación, la estructura inicial del electrón ionizado se "lava", perdiendo así la información sobre el orbital de origen. Hasta aquí, esta suposición no se verificó experimentalmente en sistemas moleculares.

Un estudio experimental y teórico combinado en el Max Born Institute de Berlín investigó la dinámica de recolisión de electrones impulsada por campos fuertes en el 1, Molécula de 3-trans-butadieno. En esta molécula, la interacción con el campo láser fuerte conduce principalmente a la ionización de dos electrones más externos que exhiben densidades bastante diferentes. Los experimentos y simulaciones de última generación permitieron a los científicos medir y calcular la probabilidad de re-dispersión de ángulo alto para cada electrón por separado. Estas probabilidades resultaron ser bastante diferentes tanto en las mediciones como en las simulaciones. Estas observaciones demuestran claramente que los electrones que regresan retienen información estructural en su orbital molecular inicial.

El estudio se publica en Avances de la ciencia .