Kohärenz der Elektronendynamik während der Erzeugung hoher Harmonischer in Molekülen

• Antragsteller: Professor Dr. Manfred Lein
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 281078678

Die Erzeugung hoher Harmonischer durch Moleküle in starken Laserpulsen ist ein wichtiges Diagnose-Werkzeug zum Einblick in die Struktur und Dynamik der Moleküle. Die Harmonischen-Erzeugung geschieht durch eine Abfolge aus Ionisation, Dynamik des entstehenden Elektrons und des Ions sowie Rekombination in den Ausgangszustand. Falls der Ionisationsschritt ein quantenmechanisches Wellenpaket im Ion erzeugt, dann kann die Wellenpaket-Dynamik aus dem beobachteten Spektrum der hohen Harmonischen abgelesen werden, indem die Photonenenergien verschiedenen Exkursionszeiten des Elektrons zugeordnet werden. Wenn jedoch der Zustand des Ions und des Elektrons verschränkt ist, dann ist die Wellenpaket-Dynamik im Ion nicht mehr vollständig kohärent und kann möglicherweise nicht beobachtet werden. In der Zusammenarbeit zwischen den Arbeitsgruppen in Hannover und Zürich soll untersucht werden, wie der Grad der Kohärenz aus Moleküleigenschaften bestimmt werden kann. Das Ziel ist die Formulierung einer Theorie, die im Gegensatz zu den bisherigen Modellen den allgemeinen Fall einer nur teilweise kohärenten Wellenpaket-Dynamik beschreibt. Diese Theorie soll in Zusammenhang mit existierenden und geplanten Experimenten an der ETH Zürich gebracht werden. Im Zusammenhang damit soll auch die Relaxation von Molekülorbitalen im Verlauf des Ionisationsschrittes untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Kooperationspartner: Professor Dr. Hans Jakob Wörner