Ultrafast Dynamics Driven by Intense Light Pulses: From Atoms to Solids, from Lasers to Intense X-rays

این کتاب پیشرفت‌های واضح اخیر در زمینه تحقیقاتی پالس‌های نور شدید فوق‌کوتاه برای بررسی و کنترل دینامیک فوق سریع را مستند می‌کند. نتایج شگفت‌انگیز اخیر در مطالعه و کنترل دینامیک فوق سریع در سیستم‌های پیچیده‌تر مانند مولکول‌های (زیستی) و ساختارهای اندازه‌های مزو تا ماکروسکوپی در مقیاس‌های زمانی کوتاه‌تر ارائه شده‌اند. این کتاب توسط برخی از برجسته ترین کارشناسان تجربی و نظری در این زمینه نوشته شده است. این جهات تحقیقاتی جدید پیشگامانه را پوشش می دهد که با در دسترس بودن منابع نوری جدید مانند میدان های لیزر شدید کاملاً کنترل شده با مدت زمان تا یک چرخه نوسانی واحد، پالس های آتوثانیه ای با لیزر با طول موج کوتاه و پالس های پرتو ایکس شدید از آینده باز شده اند. لیزرهای الکترون آزاد این منابع نوری امکان بررسی دینامیک در اتم‌ها، مولکول‌ها، خوشه‌ها، روی سطوح و اخیراً در نانوساختارها و جامدات را در رژیم‌های جدید پارامترها فراهم کردند که به نوبه خود منجر به شناسایی دینامیک‌ها و روش‌های کاملاً جدیدی برای کنترل آن شد. نمونه موضوعاتی که در این کتاب پوشش داده می شود شامل مطالعه فرآیندهای فوق سریع در مولکول های بزرگ با استفاده از پالس های آتوثانیه، کنترل دینامیک الکترون فوق سریع در جامدات با پالس های لیزری فمتوثانیه شکل، فرآیندهای پلاسمونیک فوق سریع نور محور بر روی سطوح و در نانوساختارها و همچنین تحقیق در مورد اتمی و سیستم های مولکولی تحت تابش شدید اشعه ایکس. این کتاب به همان اندازه برای افرادی که می‌خواهند در این زمینه قدم بگذارند (مثلاً محققان جوان) که مقدمه‌ای گسترده برای آن‌ها ارائه می‌کند، و همچنین برای محققانی که قبلاً با تجربه هستند و ممکن است از بحث جامعی که تحقیق در مورد همه موارد فعلی را پوشش می‌دهد لذت ببرند، مفید است. اشیاء مورد مطالعه و با همه منابع پالس فوق سریع موجود.

This book documents the recent vivid developments in the research field of ultrashort intense light pulses for probing and controlling ultrafast dynamics. The recent fascinating results in studying and controlling ultrafast dynamics in ever more complicated systems such as (bio-)molecules and structures of meso- to macroscopic sizes on ever shorter time-scales are presented. The book is written by some of the most eminent experimental and theoretical experts in the field. It covers the new groundbreaking research directions that were opened by the availability of new light sources such as fully controlled intense laser fields with durations down to a single oscillation cycle, short-wavelength laser-driven attosecond pulses and intense X-ray pulses from the upcoming free electron lasers. These light sources allowed the investigation of dynamics in atoms, molecules, clusters, on surfaces and very recently also in nanostructures and solids in new regimes of parameters which, in turn, led to the identification of completely new dynamics and methods for controlling it. Example topics covered by this book include the study of ultrafast processes in large molecules using attosecond pulses, control of ultrafast electron dynamics in solids with shaped femtosecond laser pulses, light-driven ultrafast plasmonic processes on surfaces and in nanostructures as well as research on atomic and molecular systems under intense X-ray radiation. This book is equally helpful for people who would like to step into this field (e.g. young researchers), for whom it provides a broad introduction, as well as for already experienced researchers who may enjoy the exhaustive discussion that covers the research on essentially all currently studied objects and with all available ultrafast pulse sources.