強(qiáng)場物理是當(dāng)代物理學(xué)研究的重要前沿領(lǐng)域，而強(qiáng)光場中原子分子的電離機(jī)制研究是該領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)。近年來，可調(diào)諧中紅外新波段強(qiáng)場超快激光的出現(xiàn)與迅速發(fā)展，促使強(qiáng)場光電離研究深入到隧穿電離甚至深隧穿電離的參數(shù)空間，從而將已有數(shù)十年歷史的強(qiáng)場原子分子物理研究領(lǐng)域推進(jìn)到一個(gè)嶄新階段。

中國科學(xué)院上海光機(jī)所強(qiáng)場激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室徐至展院士領(lǐng)銜的合作研究組（包括中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所柳曉軍研究員，中科院上海光機(jī)所程亞研究員，以及北京應(yīng)用物理與計(jì)算數(shù)學(xué)研究所陳京研究員等），近幾年一直致力于可調(diào)諧中紅外新波段強(qiáng)場相互作用新物理、新效應(yīng)與新應(yīng)用的前沿探索，推動中紅外新波段強(qiáng)場物理這一國際前沿研究領(lǐng)域的開拓與發(fā)展。該合作研究組利用上海光機(jī)所強(qiáng)場激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室近期建成的可調(diào)諧中紅外波段的超強(qiáng)超短激光平臺，曾發(fā)現(xiàn)了中紅外新波段強(qiáng)光場中原子閾上電離光電子能譜中的低能新結(jié)構(gòu) [Phys. Rev. Lett. 103, 093001 (2009)]、以及庫侖勢對于遠(yuǎn)高于電離閾值高次諧波的產(chǎn)生中的電子波包動力學(xué)過程的重要影響 [Phys. Rev. A 85, 021403(R) (2012)]，并首次成功地將高次諧波截止頻率推進(jìn)至具有重要應(yīng)用的 “水窗”X射線波段 [Opt. Lett. 34, 1747 (2009)]等。

最近，該合作研究組又利用上述中紅外新波段超強(qiáng)超短激光平臺，實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合，細(xì)致地研究了強(qiáng)光場中雙原子分子的電離行為及其機(jī)制，重點(diǎn)是通過比較不同波長和光強(qiáng)條件下，雙原子分子與電離勢相近的對應(yīng)原子的強(qiáng)場電離行為的差異，澄清了長期以來國際學(xué)術(shù)界對于雙原子分子氧，在強(qiáng)場中出現(xiàn)奇特電離抑制現(xiàn)象物理機(jī)制的重要爭議。該項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)表明，源于氧分子中雙核電離產(chǎn)生的電子波包間的干涉是上述奇特電離抑制現(xiàn)象的主要起因。該原創(chuàng)性研究成果發(fā)表在2012年6月1日出版的國際學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報(bào)》[Phys. Rev. Lett. 108, 223001 (2012)]上。

《物理評論快報(bào)》審稿人對該工作作出了高度評價(jià)：“…該項(xiàng)工作對于認(rèn)識已有的強(qiáng)激光場中分子電離復(fù)雜動力學(xué)涉及的各種機(jī)制的作用作出了重要貢獻(xiàn)，特別是從實(shí)驗(yàn)上對三種現(xiàn)有流行的模型及其相應(yīng)機(jī)制進(jìn)行了甄別。” “作者提出了兩種新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以解決氧分子相對于氙原子的電離被抑制的課題。…在該研究領(lǐng)域，已有大多數(shù)數(shù)據(jù)都是在800納米波長條件下獲得的，所以，作者們在新波長條件下得到的結(jié)果是非常重要的。

該項(xiàng)研究得到國家自然科學(xué)基金、國家“973”計(jì)劃等的支持。