莫宇翔课题组在氢分子光解实验中取得重要成果

 

我系莫宇翔教授课题组近期在《物理评论通讯》期刊上发表了题为“氘气分子直接光解中D(2s)+D(1s)和D(2p)+D(1s)通道分支比振荡“的论文,由于编辑认为该论文具有特别的重要性和创新性,被选为编辑推选论文(Physical Review letters, 119, 053002 (2017), Editors’ suggestion) 。文章第一作者为在读博士生汪杰,第二作者为已毕业博士生孟庆楠,通讯作者为莫宇翔。    

1987年,法国科学家在《物理评论A》发表论文预测,在氢(氘)分子光解中,产物H(2s)和H(2p)的分支比存在振荡现象,这是由于H(2s) 和H(2p) 分别对应于两个不同解离通道,产物通过两个通道时有不同的相位,当改变激发能量时,这两个通道的相位发生变化,导致这两个通道的分支比发生周期性变化。这个现象类似于一束平行光通过两个狭缝时,后面的屏幕上看到明暗相间的条纹:光学中的杨氏双缝干涉实验。莫宇翔课题组发表的这篇论文,第一次从实验上观测到了这个现象,并用一个简单的有效势阱模型对这个现象进行了解释。该论文第一次清楚的表明:在光解中碎片的相位对于控制反应的分支比有重要作用。该论文的实验利用了四波混频产生高分辨XUV激光和延迟探测曲线测量D(2s) 和D(2p) 产物的分支比技术。其中后一技术为文献中首次报道。

 

 

氢分子由于其简单性, 是物理学家最喜欢的研究对象之一,相关成果对推进原子分子物理的发展有重要意义。莫宇翔的课题组利用他们独特的实验技术,从2012年起开始相关的研究,还取得了其他重要成果,如第一次观测到了碎片角度分辨的分子吸收线形(Phys. Rev. A 93, 050501(R))。

该项研究得到了国家自然科学基金和科技部973项目的资助。