利用半无限光场实现自由电子波函数从阿秒到仄秒的相干控制
光学
2018-09-05 v1 量子物理
摘要
空旷空间中的光-电子相互作用是自由电子激光器的开创性要素，也是控制电子束以动态研究材料和分子的关键。将光对自由电子的相干控制推向前所未有的、低于阿秒的时间尺度，将能在极小时标（如支配分子内电子运动和核现象者）下实现光辅助电子量子电路与诊断方面的空前应用。我们在透射电子显微镜中实验演示了电子波函数的阿秒相干操控，并表明利用现有技术可将其推进至仄秒 regime。我们使相对论性脉冲电子束在自由空间与由两个飞秒激光脉冲在镜面反射并延迟光学周期小数倍而适当合成的半无限光场相互作用。所得电子态在能量-动量空间中相干振荡的振幅与相位通过动量分辨超快电子能量损失谱进行映射。实验结果与我们的光-电子相互作用理论框架完全吻合，该框架预言通过结合半无限X射线场与自由电子可进入仄秒时间尺度。
引用
@article{arxiv.1712.08441,
title = {From attosecond to zeptosecond coherent control of free-electron wave functions using semi-infinite light fields},
author = {G. M. Vanacore and I. Madan and G. Berruto and K. Wang and E. Pomarico and R. J. Lamb and D. McGrouther and I. Kaminer and B. Barwick and F. Javier Garcia de Abajo and F. Carbone},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.08441},
year = {2018}
}
备注
22 pages, 6 figures