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Professur für Theoretische Chemie
Prof. Dr. Stefanie Gräfe
In Zusammenarbeit mit der experimentell arbeitenden
Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Andrius Baltuška und Dr. Mar-
kus Kitzler in Wien haben wir den Einfluss des Atompoten-
tials (Coulombfelds) auf Elektronen, die von einem starken
Laser getrieben werden, untersucht. Der Schlüssel hierzu
sind 2-Farben-Laserpulse (ω–2ω), bei denen die relative
Phase zwischen den beiden Farben variiert werden kann.
Dies ermöglicht es uns, den Zeitpunkt des Ionisationspro-
zesses und damit die Emission des Elektrons mit sub-Zyklen
-Präzision zu kontrollieren. Gleichzeitig lässt sich damit der
Abb. 1. Quantendynamisch berechnete Impulsverteilung von
Photoelektronen, die über Ionisation in einem starken
2-Farben Feld emittiert wurden. Aus den Interferenzmustern in
diesem Spektrum lassen sich Informationen über die Phase des
Elektronenwellenpakets extrahieren.
Forschungsschwerpunkte
Im Zentrum unserer Forschungsinteressen liegt die theoretische Beschreibung und Simulation ultraschneller Prozesse,
wie der Schwingungs-, Fragmentierungs- oder Ionisationsdynamik atomarer und molekularer Systeme, welche mit kurzen
Laserpulsen wechselwirken. Hierbei arbeiten wir eng mit auf diesem Forschungsgebiet weltweit führenden experimentellen
Gruppen zusammen.
Modellierung der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie mit Hilfe quantenchemischer und dynamischer Methoden
Elektronische und spektroskopische Eigenschaften molekularer Systeme
Photophysik und Photochemie von Elektronen-Transfersystemen
Zeitaufgelöste Spektroskopie – Femtosekundenchemie
Attosekundenphysik und Elektronendynamik
Atom- und Molekülphysik in starken Laserfeldern
60 — FORSCHUNG
Beobachten der gebundenen Elektronenbewegung in Atomen in starken Laserfeldern
relative Einfluss von Laserfeld und Coulombfeld steuern. So
ist es uns derart gelungen, die Phase eines gebunden elekt-
ronischen Wellenpakets in einem Atom zu messen, wel-
ches durch ein starkes 2-Farben-Laserfeld getrieben wird.
Diese sub-Zyklen-aufgelöste Dynamik konnten wir mit
einer Genauigkeit von 10 Attosekunden
(1 Attosekunde = 10
-18
s) bestimmen. Diese Methode hat
das Potential, ein sehr nützliches Werkzeug bei der
Messung von ultraschnellen dynamischen Prozessen in
komplexen Mehr-Elektronen-Systemen zu sein.
[1] Xie X., Roither S., Kartashov D., Persson E., Arbó D.G., Zhang L., Gräfe
S., Schöffler M.S., Burgdörfer J., Baltuška A., Kitzler M. (2012): Attosecond
probe of valence-electron wave packets by subcycle sculpted laser
fields”, Physical Review Letters, 108, 193004.
[2] Xie X., Roither S., Gräfe S., Kartashov D., Persson E., Lemell C., Zhang
L., Schöffler M.S., Baltuška A., Burgdörfer J., Kitzler M. (2013): Probing
the influence of the Coulomb field on atomic ionization by sculpted two-
color laser fields”, New Journal of Physics, 15, 043050.