来自荷兰阿姆斯特丹 AMOLF FOM研究所的科学家和他的国际合作团队将他们的最新研究成果发表在最新一期的 Science Express 上.

“我们在实验中所展示的是可以通过激光场驱动原子或者分子中的一个电子来制作三维成像。” 合作作者Marc Vrakking, FOM-Institute AMOLF and the Max Born Institute in Berlin 这样告诉 PhysOrg.com.

在他们的试验中，科学家用一束强红外激光照射原子或者分子，导致原子或者分子电离并放出光电子。激光场进一步驱动光电子在离子周围做震荡运动。在一些特定的时候，电子会与离子碰撞，从而放出非常短的强烈辐射。

由于电子运动是相干的，这表明他们具有相同的相位. 科学家意识到可以使用全息技术来记录离子与电子的信息。全息电子成像的关键是观测参考波（由电子发出但不与离子相互作用）与信号波（与离子散射，包含其结构信息）之间的干涉。 当参考波和信号波在探测器上干涉时，电子与离子的编码信息就可以被记录，并用于后续分析。正如科学家所解释的，这个结果就是由原子内的电子所形成的原子的全息图像。

研究人员还发展了一套理论模型来模拟这一测量，确认了在全息图中存储了离子和电子的空间与时间信息。通过使用全息结构发展了一种新的超快光电子谱学技术，研究人员可以直接在阿秒时间尺度上测量电子与离子的运动。这项技术可用于在分子层次上理解化学反应的过程。