Une résonance retarde un électron à l’échelle attoseconde

Vincent Loriot, Alexandre Marciniak, Saikat Nandi, Gabriel Karras, Marius Hervé, Eric Constant et Franck Lépine (équipe Structure et dynamique multi-échelle des édifices moléculaires), en collaboration avec des collègues de Madrid, ont publié un article intitulé "High Harmonic generation-2ω attosecond stereo-photoionization interferometry in N2" dans la revue Journal of Physics: Photonics.

L’effet photo-électrique est l’un des phénomènes les plus fondamentaux de la nature. Dans ce mécanisme, la lumière transmet son énergie à un électron dans la matière. Si l’énergie est suffisante, l’électron peut alors s’échapper de la matière avec une vitesse correspondant à l’excédent d’énergie. Cependant, à l’échelle de l’attoseconde (1 as=10^-18 s) ces électrons ne s’échappent pas tous de la même manière.

Les auteurs ont développé une nouvelle méthode d’imagerie interférométrique attoseconde permettant de mesurer de très faibles variations temporelles du temps de trajet de l’électron éjecté. En appliquant cette méthode à la molécule d’azote, il a alors été possible de mesurer un retard de 50 attosecondes induit par la présence d’une résonance de forme lors de l’ionisation l’état électronique fondamental. Ce retard de 50 as caractérise l’interaction entre l’électron ionisé, et le potentiel moléculaire à l’échelle de l’Angström. Cette nouvelle méthode de spectroscopie 4D permet de mesurer à la fois le temps d’éjection et le vecteur vitesse asymptotique de l’électron. Elle pourra permettre l’étude d’objets de plus en plus complexes à l’échelle microscopique.