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Photoelectron holography from multiple-return backscattering electron orbits

DOI:10.1103/PhysRevA.101.023414 期刊:Physical Review A 出版年份:2020 更新时间:2025-09-16 10:30:52
摘要: We theoretically investigate the photoelectron momentum distributions of a diatomic molecule in a linearly polarized two-color laser ?eld by solving the time-dependent Schr?dinger equation. An upward curvature interference pattern is found in the two-dimensional photoelectron momentum spectra. Resorting to a simple semiclassical analysis and the strong-?eld approximation theory, we show that the interference pattern corresponds to a holographic pattern from the second-return backscattering electron orbits and, furthermore, the underlying physics of the distinct observation of such interference pattern is revealed. The holographic patterns from the backscattering electron orbits with the different return times may encode the information of the target structure at different times after ionization.
作者: ShaoGang Yu,XuanYang Lai,YanLan Wang,SongPo Xu,LinQiang Hua,Wei Quan,XiaoJun Liu
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研究概述 实验方案

Investigating the photoelectron momentum distributions of a diatomic molecule in a linearly polarized two-color laser field to understand the interference patterns and their relation to backscattering electron orbits.

The study reveals that the upward curvature interference pattern in photoelectron momentum spectra corresponds to a holographic pattern from the second-return backscattering electron orbits. The distinct observation of this pattern in a two-color laser field is due to the asymmetric distribution of the electric field, which enhances the tunneling ionization rate of the second-return backscattering electron orbits. The findings suggest that photoelectron holography from backscattering electron orbits with different return times can provide time-resolved imaging of target structures.

The study is theoretical, and the practical observation of the predicted interference patterns may be challenging due to the weak amplitudes of multireturn backscattering electron orbits compared to direct orbits.

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