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研究快讯 | 阿秒X射线俄歇电子谱学
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Resonant Auger Scattering by Attosecond X-Ray Pulses
Quan-Wei Nan (南全伟), Chao Wang (王超), Xin-Yue Yu (余心悦), Xi Zhao (赵曦), Yongjun Cheng (程勇军), Maomao Gong (宫毛毛), Xiao-Jing Liu (刘小井), Victor Kimberg3, and Song-Bin Zhang (张松斌)
Chin. Phys. Lett. 2023, 40 (9): 093201
DOI: 10.1088/0256-307X/40/9/093201
文章亮点
首次提出阿秒X射线俄歇电子谱学并建立理论物理模型，能有效规避阿秒X射线的脉冲展宽效应造成的光电子谱分辨模糊，为阿秒X射线探测电子、分子动力学等开辟了新途径。
以CO分子为例，左图：展示了由非共振和共振超短X射线脉冲触发的XPS和RAS过程。右图：不同X射线脉宽下的XPS和RAS光谱。
阿秒X射线俄歇电子谱学
研究背景
X射线光电子谱技术是研究物质结构的重要手段，高次谐波、自由电子激光等X射线光源也都极大地推动了时间分辨X射线光电子谱技术的建立和应用。随着亚飞秒和阿秒X射线脉冲在瞬态光吸收谱方面的广泛应用，人们也在尝试利用阿秒X射线进行光电离研究。然而，由于阿秒X射线的脉冲展宽效应， X射线光电子谱将丢失能量分辨特性，无法分辨振动动力学等复杂光谱结构信息。鉴于自由电子激光等当前最先进的紫外X射线极端光源的快速发展，寻求新的探测技术和手段，是推动阿秒X射线脉冲探测电子、分子动力学的关键。
内容简介
最近，陕西师范大学张松斌教授课题组及其合作者发现，当阿秒X射线脉冲与分子相互作用时，若调制阿秒X射线频率触发（共振）俄歇过程，借助于俄歇共振态固有展宽和能量标识特性，可以有效规避阿秒X射线的脉冲展宽效应。数值计算和解析分析表明，区别于X射线光电子谱，（共振）俄歇过程由于俄歇衰变宽度的调制，能够限制（共振）俄歇电子谱中峰值的位置和展宽。因此，在亚飞秒和阿秒X射线脉冲下，（共振）俄歇电子谱仍然保持良好的能量分辨特性，可以揭示分子动力学行为。
研究意义和重要性
阿秒X射线俄歇电子谱学，在阿秒X射线应用方面正好互补于光电子谱学，为阿秒X射线探测电子、分子动力学等开辟了新途径。
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