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核心壳共挡下全 X 射线四波混合

光学 2024-08-23 v1 原子物理

摘要

X 射线范围内的非线性波混合可提供有关原子和分子系统在超快时间尺度上的结构和电子动力学的宝贵见解,具有状态选择性、局部选择性和原子分辨率。该有前景的实验工具迄今为止受限于要求至少一个近可见激光,从而阻止了核心-壳二维 X 射线光谱。本文展示了从稀释气体样本(Ne)中产生背景自由的全 X 射线四波混合(XFWM)信号。测量和模拟的二维谱图(ωin,ωout\omega_{\text{in}},\omega_{\text{out}})显示多个涉及核心电子一致响应的贡献。值得注意的是,在中性 Ne 中观察到两种颜色共振 XFWM 信号,这些信号对于允许局部探测物质电子激发的通用多色方案至关重要。此外,每束传播 X 射线脉冲中的激发的 Ne+^+ 发射导致在窄带宽内的时间相干性增加,从而导致三个 X 射线激光器的一致混合。利用多色时延 X 射线脉冲进行的初步 X 射线激发实验显示时间分辨能力,并显示与由共振 XFWM 过程主导的信号一致的时间依赖性。这是首次实现的全 X 射线四波混合方法,标志着二维 X 射线相关光谱学及其非线性全 X 射线波混合的通用应用取得了重要突破。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.11881,
  title  = {Coherent all X-ray four wave mixing at core shell resonances},
  author = {Ana Sofia Morillo-Candas and Sven Martin Augustin and Eduard Prat and Antoine Sarracini and Jonas Knurr and Serhane Zerdane and Zhibin Sun and Ningchen Yang and Marc Rebholz and Hankai Zhang and Yunpei Deng and Xinhua Xie and Andrea Cannizzo and Andre Al-Haddad and Kirsten Andrea Schnorr and Christian Ott and Thomas Feurer and Christoph Bostedt and Thomas Pfeifer and Gregor Knopp},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.11881},
  year   = {2024}
}