Roadmap of ultrafast x-ray atomic and molecular physics
Notice bibliographique
Résumé
X-ray free-electron lasers (XFELs) and table-top sources of x-rays based upon high harmonic generation (HHG) have revolutionized the field of ultrafast x-ray atomic and molecular physics, largely due to an explosive growth in capabilities in the past decade. XFELs now provide unprecedented intensity (1020 W cm−2) of x-rays at wavelengths down to ~1 Ångstrom, and HHG provides unprecedented time resolution (~50 attoseconds) and a correspondingly large coherent bandwidth at longer wavelengths. For context, timescales can be referenced to the Bohr orbital period in hydrogen atom of 150 attoseconds and the hydrogen-molecule vibrational period of 8 femtoseconds; wavelength scales can be referenced to the chemically significant carbon K-edge at a photon energy of ~280 eV (44 Ångstroms) and the bond length in methane of ~1 Ångstrom. With these modern x-ray sources one now has the ability to focus on individual atoms, even when embedded in a complex molecule, and view electronic and nuclear motion on their intrinsic scales (attoseconds and Ångstroms). These sources have enabled coherent diffractive imaging, where one can image non-crystalline objects in three dimensions on ultrafast timescales, potentially with atomic resolution. The unprecedented intensity available with XFELs has opened new fields of multiphoton and nonlinear x-ray physics where behavior of matter under extreme conditions can be explored. The unprecedented time resolution and pulse synchronization provided by HHG sources has kindled fundamental investigations of time delays in photoionization, charge migration in molecules, and dynamics near conical intersections that are foundational to AMO physics and chemistry. This roadmap coincides with the year when three new XFEL facilities, operating at Ångstrom wavelengths, opened for users (European XFEL, Swiss-FEL and PAL-FEL in Korea) almost doubling the present worldwide number of XFELs, and documents the remarkable progress in HHG capabilities since its discovery roughly 30 years ago, showcasing experiments in AMO physics and other applications. Here we capture the perspectives of 17 leading groups and organize the contributions into four categories: ultrafast molecular dynamics, multidimensional x-ray spectroscopies; high-intensity x-ray phenomena; attosecond x-ray science.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».