超快超强激光脉冲的出现与发展,给人们探测和控制微观超快动力学提供了强而有力的工具。2006年,德国科学家Kling等人利用了载波包络相位稳定的飞秒激光脉冲成功实现了D2解离过程中电子局域化的控制。这是科学家首次通过掌控电子的运动来实现光场对化学反应的直接控制。为了将来实现大核分子化学反应的控制,研究激光驱动下分子解离的同位素效应是非常重要的,同时这也是揭示化学反应本质的重要手段之一。
早期的研究表明,对于近红外波段(约800nm)的激光脉冲驱动下的分子解离过程,电子位置的控制效率是随着核质量的增加而减少的。武汉光电国家实验室陆培祥教授带领的研究团队在最新研究中发现,对于3微米中红外激光脉冲驱动下的分子解离,电子位置的控制效率随着核质量的增加反而增加。通过半经典模型的分析,引起这个异常现象的原因在于高阶阈上解离通道随着核质量的增加而增强。这个违反了常规理解的同位素效应表明电子位置可以通过多光子解离通道之间的干涉来进行调控,同时也使得我们对分子解离反应有了更深入的理解。
该项研究工作得到了国家自然科学基金(11234004,10904045,60925201)、973项目课题(2011CB808103)以及教育部博士点基金(20100142110047)的资助,其研究成果发表在Optics Express 21, 5107 (2013)。
图 三种同位素分子的不对称离子动能谱随激光CEP的变化
(责任编辑:陈智敏)