跨入X射线波段：超快和非线性光谱学的研究进展

doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2024.03.002

自然杂志 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (3): 173-184.doi: 10.3969/j.issn.0253-9608.2024.03.002

跨入X射线波段：超快和非线性光谱学的研究进展

刘伟民^①，李润泽^①，彭鹏^①②，戴晟^①，李祯辉^①，王涵^①②，John Andrew McGuire^①

①上海科技大学物质科学与技术学院，上海 201210；②上海科技大学大科学中心，上海 201210

收稿日期:2024-03-05 出版日期:2024-06-25 发布日期:2024-06-19
通讯作者: 刘伟民 https://spst.shanghaitech.edu.cn/2018/0301/c2349a563654/page.htm

Advances in extending ultrafast and nonlinear spectroscopy to X-ray wavelengths

LIU Weimin^①, LI Runze^①, PENG Peng^①②, DAI Sheng^①, LI Zhenhui^①, WANG Han^①②, John Andrew McGuire①#br#

① School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University, Shanghai 201210, China; ② Center for Transformative Science, ShanghaiTech University, Shanghai 201210, China

Received:2024-03-05 Online:2024-06-25 Published:2024-06-19

摘要/Abstract

摘要： 超快非线性光谱技术(远红外至近紫外波段)是探测物质动力学过程及对称性的有效手段。近年来X射线自由电子激光技术的发展使超快光谱学测量拓展至X射线波段成为可能。文章对相关的研究进展进行了评述，并着重强调X射线波段的超快非线性光谱技术对于加深人们对物理和化学现象以及材料性质等的理解具有重要意义。

关键词: 阿秒, 飞秒受激拉曼光谱, 相位匹配, 二次谐波产生, X射线自由电子激光

Abstract: Nonlinear and ultrafast optical (far infrared to near ultraviolet) spectroscopic techniques are versatile tools for probing material dynamics and symmetries. Recent advances in the design of X-ray free electron lasers now allow for the extension of ultrafast spectroscopy to the X-ray region. We discuss the examples of such extensions highlighting the unique contributions that implementation of ultrafast and nonlinear spectroscopy in the X-ray region can make to deepen our understandings of chemical and physical phenomena and material properties.

Key words: attosecond, femtosecond stimulated Raman spectroscopy, phase matching, second harmonic generation, X-ray free , electron laser

刘伟民, 李润泽, 彭鹏, 戴晟, 李祯辉, 王涵, John Andrew McGuire. 跨入X射线波段：超快和非线性光谱学的研究进展[J]. 自然杂志, 2024, 46(3): 173-184.

LIU Weimin, LI Runze, PENG Peng, DAI Sheng, LI Zhenhui, WANG Han, John Andrew McGuire. Advances in extending ultrafast and nonlinear spectroscopy to X-ray wavelengths[J]. Chinese Journal of Nature, 2024, 46(3): 173-184.

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[1]	叶蓬, 魏志义. 从光电效应、波粒二象性到阿秒脉冲——2023年诺贝尔物理学奖[J]. 自然杂志, 2023, 45(6): 410-416.
[2]	左子潭, 姜雯昱, 徐一丹, 童继红, 韩露露, 许理明, 宫晓春, 吴健. 分子阿秒超快动力学精密测量与调控[J]. 自然杂志, 2022, 44(6): 422-431.
[3]	李辉, 吴健. 分子超快行为精密测量与控制[J]. 自然杂志, 2019, 41(1): 1-7.

跨入X射线波段：超快和非线性光谱学的研究进展

Advances in extending ultrafast and nonlinear spectroscopy to X-ray wavelengths

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