Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Tunnel ionization in three-dimensional tailored light fields

Opis projektu

Trójwymiarowe badanie sposobu, w jaki cząstki kwantowe przekraczają pozornie niemożliwe bariery fizyczne

W mechanice kwantowej elektrony mogą być uwalniane przez potencjały atomowe i molekularne, które są zakrzywiane przez silne impulsy laserowe. Proces ten znany jest jako jonizacja tunelowa i nie ma odpowiednika w fizyce klasycznej. Pole elektryczne impulsów laserowych było dotychczas ograniczone do jednowymiarowej linii lub dwuwymiarowej płaszczyzny. W ramach finansowanego przez ERBN projektu 3DTunneling powstanie układ eksperymentalny umożliwiający syntezę trójwymiarowych pól świetlnych, a także nowatorski system detekcji trójwymiarowej do badania jonizacji tunelowej atomów, cząsteczek dwuatomowych i cząsteczek chiralnych. Ta nowatorska platforma detekcji trójwymiarowej zwiększy czułość tunelowania w silnym polu na trójwymiarowe właściwości orbitali atomowych i molekularnych z rozdzielczością sub-nanometrową i attosekundową.

Cel

Tunneling is a non-resonant, quantum mechanical process without any classical analog. The electric field of a strong laser pulse can bend atomic and molecular potentials such that an electron can be liberated via tunneling. This allows for probing properties of atomic and molecular orbitals with subnanometer and attosecond resolution (like a tunneling microscopes tip probes properties of the investigated surface). So far, the electric field vector is restricted to a one-dimensional line (1D, e.g. linearly polarized light) or a two-dimensional plane (2D, e.g. circularly polarized light). Since tunneling acts like a filter to the same 1D or 2D subspace in position space, this limits the sensitivity to the 3D structure of the probed orbital. I propose to build an experimental setup that can synthesize 3-dimensional (3D) light fields with peak intensities of up to 1015 W/cm2. 3D light fields will significantly increase the sensitivity of strong field tunneling to the 3D properties of the bound electronic wave function. Further, non-adiabatic dynamics during tunneling and subsequent acceleration, recollision, or recapture of the electronic wave packet will be driven by the time-dependent 3D field as well. This will e.g. allow for the creation of chiral electron distributions in atoms (i.e. chiral atoms), selectively tunnel ionize one enantiomer of a racemic mixture of chiral molecules and enable a new type of pump-probe experiments. The capability to generate 3D light fields will be matched with a 3D detection system, which measures 3D electron momenta in coincidence with ionic fragments. My team and I will use this novel 3D-light-3D-detection-platform to investigate tunnel ionization from atoms, diatomic molecules, and chiral molecules. I anticipate that the proposed experiments will give rise to a new class of experiments on light-matter interaction and provide ground-breaking insight regarding the quantum mechanical process of tunneling itself.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2022-STG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

JOHANN WOLFGANG GOETHE-UNIVERSITAET FRANKFURT AM MAIN
Wkład UE netto
€ 1 836 780,00
Adres
THEODOR W ADORNO PLATZ 1
60323 Frankfurt Am Main
Niemcy
Region
Hessen Darmstadt Frankfurt am Main, Kreisfreie Stadt
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 1 836 780,00

Beneficjenci (1)