Amerikalı fizikçiler, ağır su moleküllerinin güçlü lazer alanları etkisinde nasıl davrandığını araştırarak, elektron fiziği alanında dikkat çekici bulgular elde etti. Araştırma, moleküler bağların gerilmesi sonucu ortaya çıkan 'güçlü alan destekli iyonizasyon' olayının detaylarını ortaya koyuyor.
Güçlü alan destekli iyonizasyon, moleküller arasındaki atomik bağların gerilmesi sonucu moleküler geometrinin bozulmasıyla, güçlü alan kaynaklı tünelleme iyonizasyon oranının artması olayıdır. Bu fenomenin tam olarak anlaşılabilmesi için, sürece dahil olan elektronların momentum dağılımının ayrıştırılması kritik önem taşıyor.
Bilim insanları, 6 femtosaniye süren ultra kısa lazer darbe çiftlerini kullanarak ağır su (D₂O) moleküllerinin üçlü iyonizasyonunu gerçekleştirdi. Tam fragment momentum görüntüleme ve elektron-iyon korelasyon yöntemleriyle bu süreci detaylı şekilde incelediler.
Araştırmanın en çarpıcı bulgusu, güçlü alan destekli iyonizasyonda açığa çıkan elektronların momentum dağılımının, standart moleküler güçlü alan tünelleme sürecinden önemli ölçüde farklı olmasıydı. Elektronlar, lazer polarizasyon yönünde beklenenden çok daha büyük momentum değerlerine ulaşırken, momentum dağılımı da klasik Gauss dağılımından sapma gösterdi.
Bu gözlemler, anlık güçlü alan destekli iyonizasyon tünelleme oranının maksimum lazer elektrik alanında değil, kritik bir alan değerinde en yüksek seviyeye çıktığını gösteriyor.