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    本网讯(通讯员 熊伦)2020年7月24日,光电信息与能源工程学院廖青教授带领阿秒光学团队,在物理领域国际顶级期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)上发表了题为《时间分辨光电子发射谱的电子色散特征》(Distinction of Electron Dispersion in Time-Resolved PhotoemissionSpectroscopy)的论文。

    该研究首次从光电子相位角度解释了利用双色双光子阿秒干涉技术测量到的金属光电子发射时间随光电子能量的极端依赖关系?!段锢砥缆劭毂ā肥俏锢硌Я煊蜃罹呷ㄍ院推毓舛鹊淖酆闲匝跗诳?,主要发表物理学前沿领域重要的原创性研究成果亚博棋牌平台。这是我校首次以第一单位在物理学领域国际顶级期刊上发表学术论文。

    电子在物质中的微观运动发生在阿秒(10-18秒)时间尺度上。追踪固体中的电子微观动力学行为是揭示固体宏观特性、发展设计新固体器件、开拓新应用的关键。近十年来亚博棋牌平台,利用极紫外阿秒脉冲泵浦-红外飞秒脉冲探测技术亚博棋牌平台,可以在阿秒时间精度测量电子从原子亚博棋牌平台、分子和固体中的发射时间。相较于原子、分子气体介质,由于固体介质的复杂特性,对固体内部电子特性的测量与解释在理论和实验上都是目前研究的难点和前沿热点。对于实验测量到的金属光电子阿秒发射时间,目前广为流行的解释都将其看作是光电子在金属内部的输运时间亚博棋牌平台。然而基于光电子输运模型的解释却严重偏离了2015年利用阿秒干涉技术测量到的极端依赖于光电子能量的金、银贵金属光电子发射时间。

    我校阿秒光学研究团队原创性的提出了从光电子在输运过程中累积的相位差来解释实验测量结果。阿秒干涉技术观测到的是相邻光电子通道的相位差(光电子发射时间为相位差除以2倍红外光子能量)。光电子在固体中的能量-动量色散关系决定了光电子的群速度与相速度。群速度决定了光电子在固体中的输运时间,相速度则决定了输运过程光电子累积的相位亚博棋牌平台。由此建立了光电子发射时间与光电子能量色散(有效质量)之间的定量关系,通过构建模型系统在量子力学上验证了这种定量关系。这一发现不仅在原理上解释了金属光电子发射时间对能量的极端依赖关系亚博棋牌平台,而且给出了观测到的发射时间与电子输运时间的定量关系。研究结果为利用阿秒干涉技术从时域上精确测量固体光电子能量色散以及揭示其微观动力学提供了新颖方法。

    该论文第一作者为廖青教授,共同通讯作者为廖青教授,陆培祥教授,堪萨斯州立大学Uwe Thumm教授。

    论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.043201

    (审稿:陈君)

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