Des scientifiques du Max Born Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy (MBI) à Berlin ont combiné des expériences de pointe et des simulations numériques pour tester une hypothèse fondamentale sous-jacente à la physique des champs forts. Leurs résultats affinent notre compréhension des processus à champ fort tels que la génération d'harmoniques élevées (HHG) et la diffraction électronique induite par laser (LIED).

Des scientifiques du Max Born Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy (MBI) à Berlin ont combiné des expériences de pointe et des simulations numériques pour tester une hypothèse fondamentale sous-jacente à la physique des champs forts. Leurs résultats affinent notre compréhension des processus à champ fort tels que la génération d'harmoniques élevées (HHG) et la diffraction électronique induite par laser (LIED).

De fortes impulsions laser infrarouges peuvent extraire un électron d'une molécule (ionisation), l'accélérer dans l'espace libre, puis retournez-le (propagation), et finalement le heurter avec la molécule (recollision). C'est le modèle en trois étapes largement utilisé de la physique des champs forts. Dans l'étape de recollision, l'électron peut, par exemple, se recombiner avec l'ion parent, donnant lieu à une génération d'harmoniques élevées, ou se disperser élastiquement, donnant lieu à une diffraction électronique induite par laser.

L'une des hypothèses couramment utilisées sous-jacentes à la physique attoseconde est que, dans l'étape de propagation, la structure initiale de l'électron ionisé est "lavée", perdant ainsi l'information sur l'orbite d'origine. Jusque là, cette hypothèse n'a pas été vérifiée expérimentalement dans les systèmes moléculaires.

Une étude expérimentale et théorique combinée à l'Institut Max Born de Berlin a étudié la dynamique de la recollision des électrons à champ fort dans le 1, Molécule de 3-trans-butadiène. Dans cette molécule, l'interaction avec le champ laser intense conduit principalement à l'ionisation de deux électrons externes présentant des densités assez différentes. Les expériences et les simulations de pointe ont ensuite permis aux scientifiques de mesurer et de calculer séparément la probabilité de rediffusion aux grands angles pour chaque électron. Ces probabilités se sont avérées très différentes à la fois dans les mesures et dans les simulations. Ces observations démontrent clairement que les électrons de retour conservent des informations structurelles sur leur orbitale moléculaire initiale.

L'étude est publiée dans Avancées scientifiques .