Theory of attosecond electronic correlation effects in extreme light-matter interactions


Project leader


Funding source

Swedish Research Council - Vetenskapsrådet (VR)


Project Details

Start date: 01/01/2015
End date: 31/12/2018
Funding: 3500000 SEK


Description

Det har skett en snabb utveckling av extrema ljuskällor under de senaste åren. Strålning med hög fotonenergi kan nu produceras i så korta pulser att de kan passera genom materia innan molekyler hinner vibrera eller elektroner kan emitteras. Dessa "ultra-korta" pulser har huvudsakligen möjliggjorts via utveckling av två olika tekniker: (1) fri-elektron laser för röntgenstrålning från elektronpulser och (2) övertonsgenerering för ultraviolett strålning från intensiva laserpulser. Detta projekt kommer att bidra till teorin för att beskriva experiment med dessa extrema ljuspulser. Strålningen kommer göra det möjligt att studera kemiska reaktioner, så som katalytiska processer, via flera olika pulser i sekvens. Till exempel kan en kort puls starta en molekulär reaktion där det tidsberoende förloppet sedan kan avläsas eller modifieras med hjälp av andra koherenta pulser. Av speciellt intresse är hur elektronerna växelverkar med varandra i samband med den intensiva strålningen och hur detta kan påverka själva mätresultaten. Är det, till exempel, möjligt att hinna ta en bild av en molekyl innan den exploderar om pulsen är kort nog? I så fall, är det möjligt att ta motsvarande bilder av elektronerna med hjälp av ännu kortare pulser, så kallade attosekundspulser (1 as = 10^-18 s)? Hur lång tid tar det för den primära fotoelektronen att slå ut en andra elektron ur atomen? Vi kommer att studera dessa tidsfördröjningar i korrelerade förlopp med hjälp av sofistikerad störningsteori för interaktionen mellan elektronerna och med strålningen. Det finns en mängd utmaningar som måste angripas av teoretiker för att hålla jämna steg med den snabba teknologiska utvecklingen av extrema pulser. Då de grundläggande processerna kan beskrivas med hög noggrannhet öppnas nya möjligheter av multidiciplinär natur, så som undersökning av enstaka biologiska proteiner och utveckling av effektiva sol-celler med hjälp av tidsupplösta mätningar.

Last updated on 2017-22-03 at 07:09