Фотоионизация молекулы через резонанс формы потребовала более точной теории
Физики применили технику реконструкции аттосекундных биений, возникающих при двухфотонном поглощении, чтобы изучить фотоионизацию молекулы фторида углерода, опосредованную резонансом формы. Оказалось, что время задержки фотоэлектрона крайне чувствительно к углу, под которым он вылетает из молекулы, а количественное объяснение результатов эксперимента требует развития новых теорий. Исследование опубликовано в Science Advances.
Резонансом формы называют квазисвязанное состояние квантовой системы, вызванное сложной формой ее потенциала. Про такой резонанс обычно говорят в контексте молекулярной физики и химии, где электрон попадает в локальный минимум потенциала, хотя известно, что похожий эффект проявляет себя и в ядерных реакциях. Во всех случаях резонанс формы выражается в задержке, с которой происходит взаимодействие между частями системы. Для случая молекул речь идет о фемтосекундах.
Доступ к исследованию процессов на таких коротких временах появился сравнительно недавно благодаря развитию техники аттосекундной спектроскопии. С ее помощью физики уже пытались изучать резонанс формы при фотоионизации молекул. В этом процессе электрон на некоторое время застревает в энергетической яме, вызванной балансом между обменным, кулоновским и центробежными силами, после чего туннелирует в континуум. Ученые научились измерять характерные времена задержки, вызванные резонансом, однако зависимость этих времен от углов и состояний до недавнего времени никто не исследовал.