Using strong electromagnetic fields to control X-ray processes

• Autores: L. Young, C. Buth, R.W. Dunford, P. Ho, E.P. Kanter, B. Krässig, E.R. Peterson, N. Rohringer, R. Santra, S.H. Southworth
• Localización: Revista Mexicana de Física, ISSN-e 0035-001X, Vol. 56, Nº. Extra 2, 2010, págs. 11-17
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    La exploración de una nueva frontera ultrarrápida-ultrasmall en la física atómica y molecular ha comenzado. No sólo es posible controlar dinámica de los electrones de la capa externa con los láseres ópticos ultrarrápidos intensos, sino que el control de los procesos de la capa interna ha llegado a ser posible combinando láseres infrarrojos intensos con fuentes sintonizables de rayos X. Esta unión del láser y la física de rayos X, ha llevado al descubrimiento de métodos para controlar reversiblemente la absorción resonante de rayos X en átomos y moléculas en periodos ultrarrápidos. Usando el fuerte revestimiento del campo de la óptica, la absorción resonante de rayos X en átomos puede ser visiblemente suprimida, aportando un ejemplo de transparencia electromágnetica inducida para rayos X. La absorción resonante de rayos X se puede también controlar en moléculas usando pulsos intensos de láser polarizado no resonante para alinear el entorno de una molécula, y por lo tanto sus orbitales moleculares desocupados a los cuales se de la absorción resonante. Para intensidades más altas del láser, la ionización ultrarrápida produce un cambio irreversible en la absorción de rayos X. Finalmente, el advenimiento de los láseres de electrón libre de rayos X permite la primera exploración de los procesos de rayos X no lineales.

  • English

    Exploration of a new ultrafast-ultrasmall frontier in atomic and molecular physics has begun. Not only is possible to control outer-shell electron dynamics with intense ultrafast optical lasers, but now control of inner-shell processes has become possible by combining intense infrared/optical lasers with tunable sources of X-ray radiation. This marriage of strong-field laser and X-ray physics has led to the discovery of methods to control reversibly resonant X-ray absorption in atoms and molecules on ultrafast timescales. Using a strong optical dressing field, resonant X-ray absorption in atoms can be markedly suppressed, yielding an example of electromagnetically induced transparency for x-rays. Renonant X-ray absorption can also be controlled in molecules using strong non-resonant, polarized laser fields to align the framework of a molecule, and therefore its unoccupied molecular orbitals to which reonant absorption occurs. At higher laser intensitties, ultrafast field ionization produces an irreversible change in X-ray absorption. Finally, the advent of X-ray free electron lasers enables first exploration of non-linear X-ray processes.