“近似”科学家开辟物理研究新方向，为探索光与手性体系的相互作用提供新方法

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来源：DeepTech深科技

2023 年诺贝尔物理学奖，颁给了在实验上生成和表征阿秒光脉冲的三位实验物理学家。

阿秒脉冲的诞生也孕育出了一个前沿的物理学科：阿秒科学。阿秒科学的建立标志着人类可以实时观测并操控原子分子中的电子动力学行为。

光和物质的相互作用，是现代科学的主旋律之一。在常见情形中有一个经常用到的理论近似就是电偶极近似，即由于光波长通常大于电子的运动尺度，因此可以在考虑电子动力学时忽略掉光场的空间依赖性，或者也可以说忽略掉激光的磁场分量。

通常基于这个近似的理论模型也能给出与实验符合的结果。但是，近些年随着实验仪器分辨率的不断提高和新测量方法的提出，强场电离中的非电偶近似的现象，也变得越来越受关注。

在该类研究之中，德国法兰克福大学教授瑞内哈德·道尔纳（Reinhard Doerner）所领导的实验小组起着主导作用，尤其是他组内的中国博士后林康做出了很多漂亮的工作。

然而，此前所有这些非偶极的实验工作，都仅仅局限于强飞秒激光场和物质的相互作用，并不涉及到阿秒激光，且属于对非偶极效应的静态观测。

大约一年前，华中科技大学教授周月明联系在瑞士苏黎世联邦理工学院的博士后研究员韩猛，前者表示他们提出了一种新型测量方法，可以对非偶极电子动力学进行时间分辨测量。

很明显，本次成果在手性分子上最具备应用前景。非偶极效应和分子手性往往有着紧密联系，比如传统的圆二向色性吸收谱。

近些年，在强场超快电离研究中，人们发现了一种基于电偶极相互作用的光电子二向色性谱，它具有很大手性灵敏度，具有一定的商用价值。

而本次研究表明当有阿秒脉冲参与的时候，非偶极效应在手性分子识别上具有独特的优势，而这也正是他们下一步计划深入研究的目标。

另据悉，目前韩猛教授就职于美国堪萨斯州立大学的詹姆斯·R.麦克当纳（James R. Macdonald）实验室。

韩猛表示：“这是一个历史悠久的原子分子光物理研究中心，截止目前已经获得美国能源部连续 60 年的基金支持，从 20 世纪的离子碰撞实验研究，再到 21 世纪的强场光物理和阿秒物理的研究，我们实验室始终活跃在科学前沿，培育出了一大批优秀的科学家。”

参考资料：

1.Liang, J., Han, M., Liao, Y.et al. Attosecond-resolved non-dipole photoionization dynamics. Nat. Photon. (2024). https://doi.org/10.1038/s41566-023-01349-z

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