Лазерное детектирование атомно-молекулярных структур и процессов в нано-аттосекундном диапазоне тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат наук Асеев, Сергей Анатольевич

• Асеев, Сергей Анатольевич
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Асеев, Сергей Анатольевич

Введение.........................................................5

Глава 1. Импульсная лазерная фотоионизация и фотоэлектронная микроскопия.....................................................32

Введение........................................................32

1.1. От многоступенчатой фотоионизации, индуцированной наносекундным лазерным излучением, к ультрабыстрым многофотонным процессам в

фемтосекундном лазерном поле...................................33

1.2. Сверхбыстрая фотоэлектронная микроскопия...................45

Заключение................................................... 54

Глава 2. Коллинеарная резонансная ступенчатая фотоионизация редких изотопов и отрицательных ионов с использованием перестраиваемых по

частоте наносекундных лазеров...................................56

Введение........................................................56

2.1. Экспериментальная установка для коллинеарной лазерной

фотоионизации быстрых атомов....................................60

2.2. Ионизация ридберговских атомов в электрическом поле........75

2.3. Фотоионизация гелия и криптона. Детектирование ^Не........83

2.4. Ионизация быстрых ридберговских атомов в постоянном магнитном

поле............................................................95

2.5. Коллинеарная лазерная фотоионизация отрицательных ионов...100

Заключение.....................................................110

Глава 3. Молекулы и кластеры в сильных лазерных полях пикосекундной длительности: от молекулярной центрифуги до фотораспада Хе^ -комплексов.....................................................114

Введение.......................................................114

3.1. Оптическая молекулярная центрифуга: практическая реализация и возможности..................................................118

3

3.2. Ионизация Хе^ — комплексов в импульсном электромагнитном поле

пикосекундной длительности с перестраиваемой временной формой....126

Заключение.......................................................134

Глава 4. Генерация и детектирование ультракоротких сгустков фотоэлектронов, фотоионов и коротковолновых квантов (переход к

аттосекундной временной шкале)...................................136

Введение.........................................................136

4.1. Генерация ультракоротких сгустков коротковолновых квантов (газовая

мишень) и аттосекундная фотоэлектронная спектроскопия с угловым разрешением......................................................137

4.2. Генерация импульсного пучка фотоэлектронов фемтосекундной

длительности (твёрдотельная мишень)..............................155

4.3. Визуализация пространственно-временной структуры импульсного

фотоэлектронного пучка на выходе из острого капилляра............168

4.4. Микроскопия фотоионизационных процессов, происходящих внутри фокального пятна остросфокусированного высокоинтенсивного лазерного

пучка, с помощью фотоэлектронных/фотоионных сгустков............180

4.5. Импульсная рентгеновская десорбция и формирование коротких

фото ионных сгустков............................................191

Заключение......................................................198

Глава 5. Фотоэлектронная микроскопия с использованием фемтосекундного

лазерного излучения.............................................202

Введение........................................................202

5.1. Лазерная фотоэмиссионная микроскопия с полым остриём.......206

5.2. Лазерная фотоэлектронная проекционная микроскопия органического

проводящего полимера на основе полианилина......................221

5.3. Динамическая просвечивающая микроскопия на основе импульсного фотоэлектронного пучка, созданного с помощью фемтосекундного лазерного излучения (первые результаты)...................................229

/

4

Заключение...................................................235

Заключение к диссертации.....................................238

Список цитируемой литературы.................................252

5

Введение

Данная работа посвящена исследованиям возможностей применения высокочувствительных лазерных ионизационных методов к анализу изотопного состава вещества, спектроскопии электронных коррелированных состояний в отрицательных ионах, наблюдению индуцированного сильным электромагнитным полем электрон-ионного взаимодействия в атомах и генерации ультракоротких электромагнитных импульсов, извлечению пространственно-структурной информации о строении поверхности конденсированных сред.

Цели диссертации:

(1) детектирование редких изотопов и коллинеарная лазерная фотоионизационная спектроскопия возбуждённых отрицательных ионов (анионов) в быстром пучке;

(2) исследование молекул, возбуждённых лазером в состояния с высокими вращательными квантовыми числами (супер-роторы);

(3) детектирование органических микроструктур на поверхности методом лазерной фотоэлектронной микроскопии;

(4) аттосекундная в области экстремального ультрафиолета фотоэлектронная спектроскопия с угловым разрешением и детектирование ультракоротких электромагнитных сгустков.

Все исследования проводились с помощью импульсного лазерного излучения. Комплекс работ охватывает наносекундный временной диапазон (1), пикосекундный (2), фемтосекундный (3) и аттосекундный (4). Для достижения целей использованы два метода: лазерной фотоионизации и фотоэлектронной микроскопии. При этом за основу взяты три импульсных лазерно-стимулированных процесса:

6

- оптическое заселение ридберговских состояний быстрых атомов и отрицательных ионов с последующей ионизацией в статическом электрическом, либо магнитном поле;

- многофотонная электронная эмиссия (фотоэффект) с поверхности твёрдого тела;

- туннельная ионизация атомов/молекул в высокоинтенсивном фемтосекундном лазерном пучке.

Эксперименты осуществлялись в вакууме, что позволяло создать условия для транспортировки и надёжной регистрации заряженных частиц, фотоионов и электронов, и, соответственно, обеспечивало высокую чувствительность измерений. Кроме того, распространение мощного импульсного остросфокусированного лазерного излучения в откачиваемой установке обусловило достижение высоких пиковых интенсивностей электромагнитных полей.

Перечислим основные направления настоящей диссертации. Во-первых, это - развитие метода коллинеарной многоступенчатой резонасной фотоионизации применительно к детектированию редких изотопов и проведение спектроскопии высоковозбуждённых отрицательных ионов с использованием наносекундных лазеров. Во-вторых, это демонстрация эффективного заселения молекулярных состояний с высокими вращательными числами, У- 10^ - 10\ с помощью пикосекундных лазерных импульсов с вращающейся осью поляризации, а также исследование возможностей применения «обучающего» алгоритма к фотораспаду кластеров в мощном электромагнитном поле пикосекундной длительности с временным профилем, подобранным экспериментально в целях увеличения выхода многократно-заряженных ионов. В-третьих, это - формирование экспериментального задела в области аттосекундной фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением. Здесь для генерации ультракоротких электромагнитных сгустков мощное линейно-поляризованное

7

фемтосекундное лазерное излучение сфокусировано в импульсную газовую мишень внутри вакуумной установки. В-четвёртых, это - развитие сверхбыстрой фотоэлектронной микроскопии. Данный раздел включает в себя: создание экспериментально-методологических основ вакуумной лазерной микроскопии на основе полого острия и эксперименты в области проекционной фотоэлектронной микроскопии органических микроструктур, а также первые работы в области 4D, четырёхмерной электронной микроскопии. Ультракороткое лазерное излучение обеспечивает возможность реализовать многофотонные процессы в веществе без существенного теплового разогрева и создаёт условия для сверхбыстрой импульсной фотоэлектронной микроскопии, когда передача информации о среде осуществляется при помощи ультракоротких сгустков электронов.

Лазерно-индуцированные процессы в веществе являются ключом как к более глубокому пониманию материи, так и основой для целого ряда аналитических приложений. Особое место среди всего многообразия лазерно-стимулированных явлений занимают процессы, сопровождаемые появлением заряженных частиц: электронов и ионов. Этим явлениям, которые можно реализовать на существенно отличающихся между собой временных масштабах, от наносекунд - до аттосекунд, и связанными с ними приложениями и посвящена настоящая диссертация.

Прогресс в современных лазерных технологиях делает возможным пространственно-временную концентрацию энергии электромагнитного поля и достижение высоких интенсивностей, одновременно раздвигая горизонты естествознания в области целого ряда научных дисциплин (физика, химия, метрология)' [1 - 3]. В процессе взаимодействия вещества с подобным

1 Николас Бломберген, Артур Леонард Шавлов - Нобелевская премия по физике (198!) -За вклад в развитие лазерной спектроскопии. Название Нобелевской лекции Н. Бломбергена: Нелинейная оптика и спектроскопия. Ахмед Зевейл - Нобелевская премия по химии (1999 г.) - За исследование переходных состояний, возникающих во время

8

излучением роль многофотонных процессов часто становится определяющей. При этом прокладывается путь к исследованию материи на очень малых пространственно-временных масштабах.

Освоение наносекундного диапазона началось вскоре после изобретения лазера. Большое развитие получила лазерная спектроскопия атомов и молекул: существует огромный класс энергетических уровней, время жизни которых лежит в этом диапазоне. Перестраиваемые по частоте наносекундные лазеры оказались удобными источниками, позволяющими реализовать много-ступенчатую резонансную фотоионизацию атомов достаточно эффективным образом. Возникли мощные методы анализа вещества, характеризуемые чрезвычайно высокой химической и изотопической селективностью [4, 5]. Их развитию в свою очередь способствовало разработка новых принципов и подходов. Одним из таких является метод коллинеарной лазерной фотоионизации быстрых атомов, когда ступенчатое резонансное импульсное воздействие лазерного излучения осуществляется на всей длине распространения быстрого пучка. Данный метод характеризуется высокой эффективностью возбуждения, как следствие сжатия^ неоднородных спектральных ширин линий поглощения для быстрых химических реакций, с использованием фемтосекундной техники. Теодор Хенш, Джон Холл - Нобелевская премия по физике (2005) - За вклад в развитие лазерной точной спектроскопии, включая технику прецизионного расчета светового сдвига в оптических стандартах частоты (оптических гребёнок).

2 Для ансамбля быстрых атомов/ионов, разброс в их скоростях уменьшается, если перейти к более высоким кинетическим энергиям атомарных (ионных) пучков. Действительно, в квадратичной зависимости кинетической энергии от скорости атома или иона, разброс в скоростях является функцией разброса по энергии и обратно пропорционален скорости пучка. Здесь предполагается неизменный разброс по энергиям ионов в процессе электростатического ускорения, что на практике часто оказывается справедливым приближением. Быстрые атомы могут быть получены путём перезарядки ускоренных ионов на парах щёлочного металла. Подобный процесс оказывается весьма эффективным

9

атомов/ионов, в сочетании с высокой изотопической избирательностью, проявляемой в коллинеарной геометрии?

Свет является основным каналом информации в человеческой жизни. Крылатая фраза «Все течет, все меняется», что является переводом «Рап/д гАб/'» с древнегреческого языка, которую приписывают древнегреческому философу Гераклиту из Эфеса (- 530 - 470 гг. до нашей эры), как нельзя лучше отражает окружающую реальность. Запечатлеть отдельные, наиболее важные мгновения реальности помогает нам фотография/ история которой насчитывает уже несколько веков. Одним из ключевых аспектов техники получения двумерного изображения становится экспозиция, определяющая продолжительность формирования единичного фотографического снимка. «Импульсный характер» современного фотоаппарата хотя и накладывает довольно жёсткие требования к схеме регистрации (она должна достаточно быть чувствительной, чтобы успеть получить качественное, с высоким соотношением сигнал/шум, изображение в течение малого промежутка времени), но с другой стороны, данное свойство позволяет запечатлеть быстропротекающие процессы. Повышение качества изображения и сопровождается сохранением кинетических свойств, абсолютной скорости и направлением быстрого пучка.

3 Для атомов, ионов, или молекул скорости разных изотопов будут отличаться при одинаковой энергии пучка. Соответственно при коллинеарном наблюдении для любого резонансного перехода в атомах или ионах возникает искусственный изотопический сдвиг, как следствие проявления эффекта Допплера для подобного ансамбля. Величина искусственного изотопического сдвига может существенно превосходить естественный сдвиг для изотопов.

4 Кино (англ, movie) появилось как развитие фотографической техники, игравшей и продолжающей играть важную роль, в том числе, и в исследовательской практике. Сейчас учёными в передовых научных центрах уже создаётся атомное кино, позволяющее визуализировать поведение атомов в молекулах. На очереди - eiectron movie, к созданию которого уже приступили в ряде исследовательских лабораторий.

10

неразрывно связано с возможностью технически реализовать очень быстрый съём информации: в общем случае высокое пространственное разрешение оказывается тесно связанным с достижением достаточно короткой временной детализации, необходимой для корректного отображения какого-либо динамического процесса.

Как хорошо известно, одна из сторон технического прогресса, с плодами которого приходится сталкиваться повседневно, является неуклонная миниатюризация. В современной производственной деятельности осваиваются всё новые горизонты. Это изготовление ёмких компьютерных дисков, когда характерный размер чипа уже достигает уровня -10 нм, и повышение быстродействия работы ЭВМ, и создание чётких и контрастных экранов для мобильной телефонии и телевидения. Подобной тенденции важно придерживаться и в исследовательской практике, что должно выражаться в стремлении улучшить пространственное и временное разрешение проводимых измерений.

Переход в область коротких длин волн помогает решить подобную задачу. Для этого может быть использован следующий подход. Пучок атомов благородного газа, облучаемый высокоинтенсивными лазерными импульсами, позволяет приготовить коротковолновые сгустки субфемтосекундной длительности.$ Именно в такой геометрии были выполнены первые успешные эксперименты в области аттосекундной физики. Для того чтобы реализовать подобный сценарий, необходимо достаточно быстро, практически мгновенно, сообщить веществу большое количество энергии. Весьма удобным и перспективным способом её доставки

$ В модели Кучиева - Коркума (Corkum Р.) [!8] электронный пакет, высвобождаемый в результате фотоионизации атома, набирает большую энергию в осциллирующем сильном лазерном поле и, возвращаясь под действием этого поля к положительно-заряженному остову, может, как ионизовать его, так и привести к генерации коротковолнового сгустка ультракороткой длительности.

11

в область мишени является остросфокусированный пучок мощного фемтосекундного лазера. В данной области исследований особенно большое распространение получили лазерные источники на титанате сапфира, работающие на стыке видимого и ближнего инфракрасного (ИК) спектрального диапазона.^ Это обусловлено целым рядом преимуществ, которые есть у данного материала.

Можно заметить, что облучение образца остросфокусированным лазерным пучком прокладывает путь к повышению пространственновременного разрешения вследствие нелинейно-оптических процессов. В большинстве случаев, как временная, так и пространственная форма электромагнитного импульса в фокусе представляет собой колоколообразную форму с наибольшей плотностью энергии электромагнитного поля на вершине. Поэтому и нелинейные эффекты взаимодействия электромагнитного излучения с веществом имеют максимальную вероятность в вершине профиля, там, где интенсивность лазерного поля достигает максимального значения. Однако для использования этого на практике необходимо создать условия, когда вероятность нелинейно-оптических процессов быстро падает по мере удаления от центра фокального пятна, так что суммарный сигнал из этих областей становится сравнительно небольшим. В ряде случаев в процессе регистрации можно отделить сигнал из образца, соответствующий наиболее яркой области лазерного пучка. Так, полезный сигнал может наблюдаться в существенно ином спектральном диапазоне по сравнению с падающим на вещество лазерным излучением, что возможно, например, при генерации второй оптической гармоники, либо двухфотонной люминесценции. Одной из областей применения нелинейно-оптической микроскопии стала биофизика, а в качестве приборного исполнения, лежащего в основе этого 6 Напомним, что характерная длина волны лазерного излучения для Ti:Sa лежит в районе 0.8 микрон.

12

метода, может быть комбинация конфокального микроскопа и фемтоскундного лазера.

Использование коротковолнового электромагнитного излучения ультракороткой длительности не является обязательным условием достижения высокого пространственно-временного разрешения в эксперименте. Для этой цели могут быть применены фотоэлектронные сгустки, создаваемые в результате многофотонной эмиссии из твёрдого тела, фотоэффекта, при облучении катода фемтосекундным лазером. Можно также реализовать однофотонную эмиссию электронов за счёт действия ультрафиолетового импульсного излучения, предварительно полученного, например, при облучении нелинейного кристалла мощными световыми импульсами. Электроны характеризуются малой длиной волны де Бройля, ^в- напомним, что уже для 100-эВ электронного пучка ^в - 1 -4 А. Использование более высокоэнергетичных фотоэлектронов при исследовании вещества способно обеспечить атомное разрешение.

Если применить такие лазерно-индуцированные пучки в просвечивающем электронном микроскопе вместо электронов, получаемых «классически» в режиме термоэлектронной эмиссии, то появляются новые экспериментальные возможности. Зондирование ими твёрдотельного образца, предварительно облучённого лазерными излучением ультракороткой длительности внутри колоны микроскопа, позволяет изучать разнообразные процессы в конденсированной среде, например, лазерно-стимулированные фазовые переходы с высоким пространственно-временным разрешением. Подобного рода исследования проводятся в ведущих зарубежных лабораториях и сравнительно недавно, с использованием современного инструментария, возобновлены в нашей стране.

По своей сути, сверхбыстрая электронная микроскопия/дифракция (для работы в обоих режимах необходимо брать за основу просвечивающий, либо сканирующий электронный микроскоп) на современном этапе объединяет в

13

себе использование наносекундного-пикосекундного-фемтосекундного лазерного излучения, как для возбуждения образца, так и для формирования зондирующих фотоэлектронных импульсов путём электронной эмиссии из твёрдотельных катодов. Сравнительно недавно для приготовления фотоэлектронных зондирующих сгустков предложено использовать процесс фотоионизации холодных атомов: в результате стало возможным формирование электронного ансамбля с достаточно малым разбросом в начальной энергии. Таким образом, сверхбыстрая электронная микроскопия/дифракция охватывает достаточно широкий временной диапазон от наносекунд до сотен фемтосекунд, с перспективой продвижения в аттосекундную временную шкалу, а для формирования зондирующих вещество ультракоротких электронных сгустков применяются процессы фотоэлектронной эмиссии из конденсированных сред и импульсной лазерной фотоионизации атомарных газов.

Пучок фотоэлектронов способен передавать информацию о фотоэмиссионных процессах, происходящих на поверхности твёрдого тела, когда сам образец является фотокатодом. В такой геометрии для достижения высокого пространственного разрешения могут быть применены несколько разных подходов. В одном из них испущенные электроны проецируются на позиционно-чувствительный детектор с помощью магнитных, либо электростатических, линз. Для компактной версии прибора достигнутое пространственное разрешение - около 100 нм. В диссертации будут рассмотрены два, совершенно иных метода, для которых пространственное разрешение может быть существенно выше.

Первая схема, предложенная В.С. Летоховым, использует образец, приготовленный в виде очень острой проводящей иглы, между которой и регистрирующей схемой приложена разность электростатических потенциалов, zlf/. В отличие от автоэмиссионного проектора Э. Миллера, когда разность потенциалов достигает высоких значений, в нашем случае

14

может быть сравнительно небольшой, порядка 1 кВ, и даже ниже, т.к. электронная эмиссия осуществляется в результате фотоэффекта, а за электрическим полем остаётся лишь роль транспортировки электронов до детектора. Использование фемтосекундного лазерного излучения позволяет осуществлять многофотонные процессы, в частности, фотоэлектронную эмиссию в веществе эффективным образом с минимальным тепловым нагревом образца и открывает возможности для достижения высокого пространственно-временного разрешения.

Во второй схеме, фотоэлектроны, испущенные образцом (который может быть плоским), пропускаются затем сквозь очень острый капилляр, установленный на сканирующем вакуумном микроскопе, и регистрируются детектором. Положение полого острия однозначно определяет исследуемый участок образца. К достоинствам такой схемы относятся возможности проведения экспериментов также с микропучками ионов, атомов и мягкого рентгеновского излучения, сформированных с помощью пустотелого острия. Высокое временное разрешение, обеспечиваемое действием импульсного лазерного излучения ультракороткой длительности, можно совмещать с высоким пространственным разрешением, достигаемое при исследовании вещества сканирущим микроскопом.

В современной физике многоступенчатая резонансная фотоионизация атомов, многофотонная и туннельная ионизация атомно-молекулярных структур, многофотонная электронная эмиссия занимают довольно важное место. На их основе разработан экспериментально-методический базис изотопически-селективного анализа вещества и извлечения пространственноструктурной информации об его строении, продемонстрирован путь освоения всё более коротких временных масштабов. Вместе с появлением новых методов детектирования различных атомно-молеклуряных структур и процессов остаётся актуальным совершенствовать уже имеющиеся, выводя их на новые горизонты. Значимость настоящей диссертации определяется

15

тем, что экспериментальные работы, положенные в её основу, позволили продемонстрировать новые возможности изучения отрицательных ионов, развития аттосекундной фотоэлектронной спектроскопии и фотоэлектронной микроскопии, создания нового направления исследований, связанного с применением современных импульсных лазерных источников: это представляет интерес для спектроскопии, лазерной физики, химии и физики микроструктур.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Лазерное детектирование атомно-молекулярных структур и процессов в нано-аттосекундном диапазоне»

Актуальность

Импульсные лазеры стали эффективными, широкоиспользуемыми источниками электромагнитного излучения, позволяющими селективно разрывать связи в веществе и создавать электронные и ионные пучки. Высокочувствительная регистрация фотоионов с помощью микроканальных пластин, вторичных электронных умножителей или другой аналогичной техники обеспечивает детектирование очень редких химических элементов с беспрецедентно низким уровнем обнаружения. Фотоэлектронная мода, формируемая в вакууме на поверхности конденсированных сред под действием интенсивной электромагнитной волны, является важным источником информации о пространственно-структурном составе вещества. Ультракороткая длительность импульсов в современной лазерной технике позволяет концентрировать энергию во времени и пространстве, достигая высоких пиковых значений напряжённостей поля, что прокладывает путь в область всё более коротких временных масштабов. Фотоэмиссионные процессы в веществе обеспечивают переносимость кратковременного воздействия импульсов света на электронные сгустки, испускаемые катодом микроскопа, и приводят к качественно новым возможностям для электронной микроскопии.

16

Актуальность выполненных исследований проявляется в широком спектре их приложений, включающем в себя детектирование редких изотопов, микроскопию органических структур на поверхности, фотоэлектронную спектроскопию со сверхвысоким временным разрешением. Полученные результаты оказали влияние на развитие коллинеарной лазерной фотоионизации быстрых атомов и отрицательных ионов, лазерной фотоэмиссионной проекционной микроскопии, аттосекундной фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением. Накопленный багаж знаний представляет интерес для развития сверхбыстрой электронной микроскопии и дифракции в нашей стране.

Новизна

Все представленные в настоящей диссертации основные результаты получены впервые и опубликованы в ведущих отечественных и зарубежных реферируемых периодических изданиях. Список публикаций автора приведен ниже.

Защищаемые положения:

* Коллинеарная лазерная резонансная ионизационная спектроскопия -высокочувствительный метод исследования ускоренных атомов в пучке. Ионизация быстрых ридберговских атомов в постоянном магнитном поле сохраняет разброс в кинетической энергии пучка.

* Электромагнитное излучение пикосекундной длительности с «раскручивающейся» во времени поляризацией позволяет управлять вращательной степенью свободы гомоядерной двухатомной молекулы.

17

* Новое направление - вакуумная фемтосекундная лазерная микроскопия на основе полого острия с использованием пространственно-сжатых сгустков ионов, электронов и мягкого рентгеновского излучения.

* Органические микроструктуры визуализированы методом лазерной фотоэлектронной проекционной микроскопии, когда в качестве подложки применено диэлектрическое остриё.

* Профиль высокоинтенсивного остросфокусированного лазерного пучка измерен фотоионной лупой, основанной на действии расходящегося вблизи проводящего острия электрического поля.

* Новое направление в аттосекундной физике - фотоэлектронная спектроскопия с угловым разрешением. (Это позволяет разделить каналы ионизации, отвечающие поглощению различного числа фотонов.)

Основные результаты:

1. Впервые наблюдалась магнитная ионизация быстрых ридберговских атомов, предварительно приготовленных лазерным излучением. Показано, что такой процесс может быть использован в коллинеарной лазерной резонансной ионизационной спектроскопии.

Впервые методом коллинеарной лазерной фотоионизации исследованы двойные ридберговские состояния отрицательных ионов гелия.

2. Впервые реализована импульсная оптическая центрифуга для молекул, позволившая осуществить их диссоциацию.

3. Разработана концепция вакуумной лазерной микроскопии с использованием пустотелого острия. С помощью пучка заряженных частиц визуализирована 0.1-мкм апертура на кончике кварцевого капилляра. Впервые с помощью лазерной фотоэлектронной проекционной микроскопии

18

проведено исследование проводящего полимера. Впервые реализована импульсная рентгеновская десорбция органического проводящего полимера на основе использования мощного фемтосекундного лазерного излучения.

4. При облучении плоского тонкоплёночного металлического катода фемтосекундным лазерным излучением приготовлен импульсный фотоэлектронный пучок с начальной длительностью около 40 фс.

5. Развит новый подход в области микроскопии фотоионизационных процессов в газовой среде на основе проекционного принципа.

6. Впервые исследована генерация аттосекундных электромагнитных импульсов на трёх различных мишенях (аргон, ксенон и неон).

Практическая ценность

Детектирование редких изотопов с использованием перестраиваемых лазеров имеет явно-выраженную практическую направленность, т.к. это существенным образом дополняет информацию о состоянии окружающей среды, получаемую иными, неоптическими методами (эколоамя). Исследования в области кластерной физики, когда на практике реализуется эффективное взаимодействие мощного лазерного излучения с веществом, по ряду характеристик близкому к конденсированным средам, перспективно с точки зрения создания интенсивных источников электромагнитного излучения в области экстремального ультрафиолета

Многофотонная ионизация газа в откачиваемой камере может стать основой широкополосного профилометра, позволяющего регистрировать профиль интенсивного остросфокусированного лазерного излучения в широком спектральном диапазоне (лазерная тиехнмкд!). Отметим, что такой прибор будет иметь определённые преимущества по сравнению с уже существующими коммерчески-доступными профилометрами

электромагнитного излучения. Работы в области фотоэлектронной

19

микроскопии на основе пустотелого, очень тонкого острия перспективны в плане развития возможностей сканирующей зондовой микроскопии

Апробация работы

По материалам диссертации опубликовано 39 работ в периодических реферируемых научных изданиях, 1 монография? и 23 работы в сборниках международных научных конференций.

? Список публикаций:

1. Aseyev S.A., Kudryavtsev Yu.A., Letokhov V.S., Petrunin V.V. Laser detection of the rare isotope He-3 at concentrations as tow as // Opt. Lett. 1991. V. 16. P.514-516.

2. Aseyev S.A., Kudryavtsev Yu.A., Letokhov V.S., Petrunin V.V. A method of detecting the rare isotopes Kr-85 and Kr-81 by means of collinear laser photoionization of atoms in an accelerated beam // J. Phys. B. 1991. V. 24. P. 2755-2763.

3. Aseyev S.A., Kudryavtsev Yu.A., Petrunin V.V. Formation of Rydberg states in collisions of fast Hydrogen atoms with H2 , N2 and He // J. Phys. B. 1991. V. 24. P. L647-L651.

4. Aseyev S.A., Kudryavtsev Yu.A., Petrunin V.V. Ionization of fast Ryadberg atoms in longitudinal and transverse electric fields // Appl. Phys. B. 1993. V. 56. P.391-398.

5. Aseyev S.A., Kudryavtsev Yu.A., Petrunin V.V. Remote measurement of vapor density spatial distribution by laser photoionization of accelerated atoms // Opt. Comm. 1993. V. 97. P. 360-362.

6. Асеев C.A., Кудрявцев Ю.А., Летохов В.С., Петрунин В.В. Лазерная коллинеарная ионизация ускоренных атомов в пучке как метод детектирования редких изотопов криптона // Опт. и Спектр. 1994. Т. 76. С. 227-236.

7. Асеев С.А., Кудрявцев Ю.А., Ларюшин Д.В., Летохов В.С., Петрунин В.В. Ионизация быстрых ридберговских атомов в магнитном поле // Письма ЖЭТФ. 1995. Т. 61. С. 373-375.

8. Aseyev S.A, Petrunin V.V., Letokhov V.S. Ionization of fast Rydberg atoms in a magnetic field //Comm. At. Mol. Phys. 1996. V. 33. P. 41-49.

9. Aseev S.A., Kunets A.V., Letokhov V.S. Development of a laser method for the detection of a rare aluminum isotope // Las. Phys. 1997. V. 7. P. 356-357.

10. Andersen H.H., Balling P., Kristensen P., Pedersen U.V., Aseyev SA, Petrunin V.V., Andersen T. Positions and isotope shifts of the H-(P-l(0)) dipole resonances below the H(n=2) threshold // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 79. P. 4770-4773.

11. Corkum P.B., Ellert C., Mehendale M., Dietrich P., Hankin S., Aseyev S.A., Rayner D., Villeneuve D.M. Molecular science with strong laser fields // Faraday Discussions. 1999. V. 113. P. 47-59.

12. Villeneuve D.M., Aseyev S.A., Dietrich P., Spanner M., Ivanov M.Y., Corkum P.B. Forced molecular rotation in an optical centrifuge // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 85. P. 542-545.

20

13. Bhardwaj V.R, Aseyev S.A., Mehendale M., Yudin G.L., Viileneuve D.M., Rayner D.M., Ivanov M.Y., Corkum P.B. Few cycie dynamics of muitiphoton doubie ionization // Phys. Rev. Lett. 2001. V. 86. P. 3522-3525.

14. Verver R.J., Matusek D.R., Wright J.S., Gibson G.N., Bhardwaj R., Aseyev S.A., Villeneuve D.M., Corkum P.B., Ivanov M.Y. Production and study of tripiy charged diatomic ions with femtosecond pulses: Application to //J. Phys. Chem. A. 2001. V. 105. P. 2435-2443.

15. Villeneuve D.M., Aseyev S.A., Avery A., Corkum P.B. Using frequency-domain manipulation of stretched femtosecond laser pulses to create fast rise and fall times on picosecond pulses // Appl. Phys. B. 2002. V. 74. Suppl. P. SI 57-S161.

16. Springate E., Aseyev S.A., Zamith S., Vrakking M.J. Electron kinetic energy measurements from laser irradiation of clusters // Phys. Rev. A. 2003. V. 68. P.053201.

17. Aseyev S.A., Ni Y., Frasinski L.J., Muller H.G., Vrakking M.J.J. Attosecond angle-resolved photoelectron spectroscopy // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91. P. 223902.

18. Petrunin V.V., Jacobsen M.H., Madsen L.B., Aseyev S.A., Andersen T. Photodetachment of He- in the vicinity of the two-electron escape threshold // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 90. P. 013002.

19. Zamith S., Martchenko T., Ni Y., Aseyev S.A., Muller H.G. and Vrakking M.J. Control of the production of highly charged ions in femtosecond-laser cluster fragmentation // Phys. Rev. A. 2004. V. 70. P. (R)011201.

20. Асеев C.A., Миронов Б.Н., Чекалин C.B., Летохов В.С. Фотоэлектронная фемтосекундная лазерная проекционная микроскопия органических нанокомплексов // Письма ЖЭТФ. 2004. Т. 80. С. 645-649.

21. Миронов Б.Н., Асеев С.А.. Чекалин С.В., Летохов В.С. Лазерная фемтосекундная фотоэмиссионная микроскопия капиллярных наноострий со сверхвысоким пространственным разрешением // ЖЭТФ. 2005. Т. 128. С. 732-739.

22. Миронов Б.Н., Асеев С.А., Чекалин С.В., Летохов В.С. Генерация нанолокали-зованного, узконаправленного пучка фотоэлектронов с помощью фемтосекундных лазерных импульсов // Письма ЖЭТФ. 2006. Т. 83. С. 435-438.

23. Aseyev S.A., Mironov B.N., Chekalin S.V., Letokhov V.S. Femtosecond laser source of nanolocalized directed photoelectrons // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. P. 112513.

24. Миронов Б.Н., Асеев С.А.. Миногин В.Г., Чекалин С.В. Получение и диагностика пучка фотоэлектронов длительностью менее 100 фс, созданного облучением мишени фемтосекундными лазерными импульсами // ЖЭТФ. 2008. Т. 133. С. 1155-1161.

25. Асеев С.А., Миронов Б.И., Чекалин С.В., Летохов В.С. Формирование нанолокализованных фотоионных пакетов вольфрама с помощью фемтосекундных лазерных импульсов // Письма ЖЭТФ. 2008. Т. 87. С. 422-425.

26. Миронов Б.Н., Асеев С.А.. Чекалин С.В., Макин В.С., Летохов В.С. Формирование протяжённых периодических микроструктур при «точечном» облучении золотой плёнки фемтосекундными лазерными импульсами // Письма ЖЭТФ. 2008. Т. 88. С. 299-302.

27. Асеев С.А., Миронов Б.Н., Миногин В.Г., Чекалин С.В., Летохов В.С. Визуализация пространственно-временной структуры импульсного фотоэлектронного пучка, образованного фемтосекундным лазерным излучением // Письма ЖЭТФ. 2009. Т. 90. С.15-20.

28. Асеев С.А., Миронов Б.Н., Миногин В.Г., Чекалин С.В. Развитие методов наблюдения процессов, индуцированных фемтосекундными лазерными импульсами, с высоким пространственно-временным разрешением // Известия РАН. Сер. Физ. 2010. Т.74. С. 974-976.

21

Структура диссертации

Настоящая диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения. Диссертация содержит 274 страницы, 63 рисунка и 2 таблицы. В списке цитируемой литературы - 285 наименований. В первой главе представлен материал по фотоионизации атомов и молекул в импульсных лазерных полях и по сверхбыстрой фотоэлектронной микроскопии с участием ультракоротких сгустков электронов. Вторая глава описывает экспериментальные работы с атомами редких изотопов, включая оптическое

29. Асеев С.А.. Миногин В.Г., Миронов Б.Н., Чекалин С.В. Управление пространственновременной структурой электронных пучков фемтосекундным лазерным излучением высокой интенсивности // ЖЭТФ. 2010. Т. 138. С. 803-811.

30. Миронов Б.Н., Асеев С.А., Чекалин С.В., Иванов В.Ф., Грибкова О.Л. Лазерная фотоэлектронная проекционная микроскопия органического проводящего полимера // Письма в ЖЭТФ. 2010. Т. 92. С. 860-864.

31. Асеев С.А., Миронов Б.Н., Миногин В.Г., Чекалин С.В. Измерение силы Гапонова -Миллера, создаваемой в вакууме остросфокусированным интенсивным фемтосекундным лазерным излучением // ЖЭТФ. 2011. Т. 139. С. 894-898.

32. Aseyev S.A.. Minogin V.G., Mironov B.N. Projection microscopy of photoionization processes in gases // Appl. Phys. B. 2012. V. 108. P. 755-759.

33. Миронов Б.Н., Асеев С.А., Чекалин С.В., Иванов В.Ф., Грибкова О.Л. Десорбция органического проводящего полимера мягким рентгеновским излучением, созданным с помощью фемтосекундного лазера // Письма в ЖЭТФ. 2012. Т. 96. С. 670-673.

34. Асеев С.А., Миронов Б.Н., Миногин В.Г., Черкун А.П., Чекалин С.В. Микроскопия фотоионизационных процессов // Квантовая электроника. 2013. Т. 43. С. 308-312.

35. Sergei A. Aseyev, Peter М. Weber, Anatoli A. Ischenko. Ultrafast Electron Microscopy for Chemistry, Biology and Material Science // J. Analytical Sciences, Methods and Instrumentation. 2013. V. 3. P. 30-53.

36. Aseyev S.A., Mironov B.N., Chekalin S.V. Ultrafast desorption of molecular ions by XUV-photons, passing through dielectric hollow tip // J. Chem. Phys. 2013. V. 139. P. 144202.

37. Асеев C.A., Миронов Б.Н., Чекалин C.B., Миногин В.Г. Формирование ультракоротких электронных импульсов в электростатическом лазерном рефлектроне-дефлекторе // Квантовая электроника. 2014. Т. 44. С. 259-262.

38. Ischenko A.A., Aseyev S.A. Time Resolved Electron Diffraction: For Chemistry, Biology and Material Science. Elsevier, New York. 2014. 310 P.

39. Ищенко А.А., Асеев C.A., Баграташвили B.H., Панченко В.Я., Рябов Е.А. Сверхбыстрая электронная дифракция и электронная микроскопия: современное состояние и перспективы //УФН. 2014. Т. 184. Р. 681-722.

40. Черкун А.П., Миронов Б.Н., Асеев С.А., Чекалин С.В. Фотоэлектронная сканирующая микроскопия с полым острием // Письма ЖЭТФ. 2014. Т. 99. С. 683-686.

22

детектирование гелия-3, и отрицательными ионами, проведёнными методом коллинеарной резонансной фотоионизации в ускоренном пучке с использованием перестраиваемого по частоте лазерного излучения наносекундной длительности. В третьей - приведены исследования с кластерами и молекулами, выполненные с помощью мощного лазерного излучения пикосекундной длительности. Четвёртая глава посвящена работам по формированию и детектированию ультракоротких импульсов фотоэлектронов, фотоионов, коротковолнового излучения с переходом в аттосекундный диапазон. В пятой главе описаны исследования в области фемтосекундной лазерной фотоэлектронной микроскопии. Здесь также приведены первые результаты по исследованию вещества методом импульсной электронной дифракции/микроскопии в просвечивающем электронном микроскопе с использованием лазерного излучения ультракороткой длительности.

Первая глава содержит описание фотоионизационных процессов с участием атомно-молекулярных структур в импульсных лазерных полях. Подробно рассматривается туннельная ионизация атомов в сильном лазерном поле ультракороткой длительности. Дано введение в область динамической фотоэлектронной микроскопии, осуществляемой с помощью импульсных лазерных источников ультракороткой длительности. Короткие зондирующие электронные импульсы формируются в результате фотоэффекта.

Вторая глава посвящена коллинеарной лазерной фотоионизации атомов и отрицательных ионов, детектированию редких изотопов. Работы выполнены с помощью перестраиваемых по частоте источников когерентного электромагнитного излучения наносекундной длительности. Лазерная ступенчатая резонансная фотоионизация, когда излучение на каждой ступени возбуждения настроено на соответствующую частоту атомного перехода, а возбуждённый атом затем ионизируется, является высокочувствительным химически-селективным методом анализа состава вещества [4, 5]: хорошая

23

развитая техника высокоэффективной регистрации электронов и ионов позволяет подойти к проблеме детектирования одиночных атомов.

В ряде случаев такой, в общем-то, универсальный метод целесообразно осуществлять через оптическое заселение долгоживущих ридберговских уровней, имеющих большие главные квантовые числа я, с последующей ионизацией высоковозбуждённых атомов в статическом электрическом поле. К достоинству данного подхода относится возможность использования более низких энергий лазерных импульсов по сравнению с оптической ионизацией непосредственно в континуум: при этом эффективность фотоионизации оказывается достаточно высокой.

Для ионизации ридберговских атомов не требуются слишком большие электрические поля. Например, для высоковозбуждённого атома водорода с я = 25 величина критической напряженности поля, когда такое состояние перестаёт быть связанным, равна приблизительно 0.8 кВ/см. В этих целях можно также использовать ионизатор с постоянным магнитным полем, основанным на действии силы Лоренца на быстрые атомы в пучке.

В приведенных работах пучок быстрых атомов сформирован в результате перезарядки ускоренных после ионного источника положительнозаряженных ионов на парах щёлочного металла, с эффективностью процесса конвертации в несколько десятков процентов. Это позволило получать быстрые атомы благородных газов в высоколежащих метастабильных состояниях и обсепечило условия для резонансного ступенчатого заселения ридберговских уровней за счёт поглощения атомами квантов видимого или ближнего ультрафиолетового спектрального диапазона.

Коллинеарная геометрия предусматривает облучение быстрых атомов лазерным излучением, распространяющимся навстречу, либо вдогонку пучку. Такой подход обладает важными достоинствами. Большой искусственный изотопический сдвиг в спектре поглощения является следствием проявления эффекта Допплера для атомов разных изотопов,

24

движущихся с разной скоростью при одной и той же энергии пучка. Высокий уровень фотоионного сигнала обусловлен перекрытием на большой длине импульсного лазерного и атомного пучка. Применение такой схемы позволяет уменьшить величину неоднородного уширения атомных спектральных линий поглощения, что является следствием квадратичной зависимости кинетической энергии от скорости. В результате открывается возможность изотопически-селективного оптического возбуждения для атомов любых химических элементов.

Факторами, ограничивающими возможности данного метода, являются столкновительные процессы: так, быстрые атомы основного изотопа могут ионизоваться, либо возбуждаться в ридберговские состояния без воздействия на них лазерного излучения, а в результате столкновений с молекулами остаточного газа в вакуумной системе. При этом улучшение вакуума в экспериментальной установке является малоэффективным способом, не позволяющим значительно расширить диапазон исследований редких изотопов. В данной главе показаны иные пути преодоления такого ограничения.

В настоящей диссертации продемонстрировано лазерное детектирование редких изотопов гелия-3 с относительной концентрацией до 10'9 на фоне основного изотопа гелия-4. Приведены и исследованы оптимальные схемы оптического возбуждения для атомов криптона и водорода.

Метод коллинеарной лазерной фотоионизации оказалось удобным использовать для изучения высоколежащих состояний отрицательных ионов. Исследование (Не')** осуществлено вблизи порога, когда становится возможной эмиссия двух электронов из такого иона. Двойные ридберговские состояния приготавливались за счёт однофотонного поглощения импульсного электромагнитного излучения, полученного с помощью перестраиваемого по частоте лазера на красителе. Для наблюдения таких

25

состояний в Не* использована экспериментальная установка, по своей схеме близкая к той, что применялась нами при фотоионизационном детектировании редких изотопов. В результате испускания электронов двойные ридберговские состяния отрицательных ионов распадались с формированием пучка ридберговских атомов, который ионизовался в поперечном электрическом поле и затем регистрировался. Это позволило определить энергии и ширины нескольких двойных ридберговских состояний отрицательного иона гелия. Важность такого рода работ обусловлено во многом тем, что подобные состояния оказываются весьма чувстительными к проявлениям электронной корреляции вследствие подавления влияния положительно заряженного остова: в отрицательных ионах связывающий потенциал является быстроспадающим по сравнению как с нейтральными атомами, так и положительно заряженными ионами.

Третья глава содержит результаты исследований в области молекулярной и кластерной физики, выполненных с применением мощных пикосекундных лазерных импульсов. Использованы два подхода, позволяющие из широкополосного электромагнитного излучения после Ti:Sa лазера сформировать достаточно интенсивные лазерные поля с раскручивающейся поляризацией и «подстраиваемом под наилучший экспериментальный результат» временным профилем.

Первая часть посвящена управлению вращательной степенью свободы молекул в лазерном поле с раскручивающейся осью поляризации. При описании такого процесса стоит напомнить о возможности эффективного выстраивания (либо ориентирования) молекул в сильном линейно-поляризованном лазерном поле, что в настоящее время продолжает оставаться предметом изучения для многих научных лабораторий. В таких условиях вследствие анизотропии поляризуемости молекулы происходит выстраивание её осей относительно поляризации падающей электромагнитной волны. Для большинства двухатомных молекул,

26

помещённых в высокоинтенсивное, но не приводящее к заметной ионизации, лазерное поле пикосекундной длительности, глубина потенциальной ямы может достигать достаточно больших величин в районе нескольких сотых долей электронвольта, что в принципе позволяет проводить эксперименты с молекулярным ансамблем даже при комнатных температурах.

Цель нашего демонстрационного эксперимента - на основе фемтосекундного лазера создать оптическую центрифугу и заставить CI2 в газовой струе в вакууме вращаться вслед за вращением лазерной поляризации. Продемонстрирована возможность возбуждения ансамбля молекул в состояния с очень высокими вращательными квантовыми числами с последующей диссоциацией.

Во второй части данной главы исследован распад кластеров в пикосекундных лазерных полях высокой интенсивности, которые в отличие от оптической центрифуги не только обеспечивали фрагментацию облучаемой мишени, но и приводили к образованию многократнозаряженных ионов. «Включенная» обратная связь позволила в ходе самого эксперимента изменять временной профиль мощного лазерного импульса, оперативно его подстраивать так, чтобы усилить действие электромагнитного излучения на кластерный ансамбль и в результате увеличить выход многократно-заряженных фотоионов. В качестве основы использован т.н. генетический алгоритм, который получил своё распространение в современной лазерной физике. Основополагающий принцип заключается в такой организации эксперимента, что реализуется «самостоятельный» поиск решений в многомерном пространстве, при которых в конечном результате достигается максимальный выход каких либо процессов. В данном эксперименте подобная идеология была впервые применена для кластерных мишеней.

В четвёртой главе описаны исследования в области генерации и детектирования ультракоротких электромагнитных импульсов

27

(аттосекундная физика) и фотоэлектронных-фотоионных сгустков. В проведенных экспериментах использованы фемтосекундные лазерные источники на титанат-сапфире. Воздействие мощного импульсного лазерного излучения на вещество позволяет разорвать внутренние связи и обеспечить выход фотоэлектронов из облучаемой мишени.

В линейно-поляризованном лазерном поле высокой интенсивности у электрона, испущенного в результате туннельной ионизации атома, появляется возможность вернуться к «родительскому» иону с большой кинетической энергией, набранной в таком поле: при этом набранная кинетическая энергия может значительно превосходить потенциал ионизации нейтрального атома. С одной стороны взаимодействие быстрых фотоэлектронов со своими «родительскими» ионами приводит к генерации аттосекундных сгустков коротковолнового излучения в экстремальном ультрафиолетовом спектральном диапазоне, что позволяет осуществить переход в область существенно более коротких временных масштабов по сравнению с длительностью исходного фемтосекундного лазерного поля. С другой стороны при этом становится возможной столкновительная ионизация мишени с образованием иона большей зарядовой кратности. Выход такого процесса зависит от длительности фемтосекундного лазерного излучения.

Генерация одиночных аттосекундных импульсов требует выполнения особых условий. Для этого важно использовать задающее мощное фемтосекундное лазерное излучение очень короткой длительности, так чтобы каждый импульс соответствовал менее двум осцилляциям электромагнитного поля. Это требует применения специальной лазерной техники, обеспечивающей генерацию 5-фс усиленных лазерных импульсов. В большинстве случаев усиленные дазерные импульсы обладают длительностью в несколько десятков фемтосекунд. Для Ti:Sa источника это соответствует - 10 осцилляциям задающего поля. В нашей работе

28

использована тераваттная лазерная установка с близкими временными характеристиками.

В диссертации описан первый эксперимент в области аттосекундной фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением и приведены результаты по генерации ульракоротких электромагнитных сгустков с помощью трёх различных мишеней (аргон, криптон и ксенон). Сейчас подобная геометрия исследований стала довольно популярной в области аттосекундной физики.

Твёрдотельная мишень, облучаемая фемтосекундным лазером, может быть источником фотоэлектронных, фотоионных, а также рентгеновских сгустков короткой длительности. Формирование импульсных пучков с поперечными наноразмерами представляет интерес для приложений в области микроскопии. В диссертации предложен и продемонстрирован новый метод создания импульсного фотоэлектронного микропучка с диаметром 0.1 микрон. Метод является универсальным и подходит также для пучков фотоионов, атомов, молекул и мягкого рентгеновского излучения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Асеев, Сергей Анатольевич, 2015 год

Список цитируемой литературы

1. Бломберген Н. Нелинейная оптика и спектроскопия // УФН. 1982. Т. 138. С. 185-203.

2. Zewail Ahm. Nobel Lecture: Femtochemistry: Atomic-Scale Dynamics of the Chemical Bond Using Ultrafast Lasers // Nobel Lectures, Chemistry 1996-2000. Ed. Ingmar Grenthe. World Scientific Publishing Co., Singapore. 2003. P. 274 -367.

3. Хэнш T. В. Страсть к точности // УФН. 2006. Т. 176. С. 1368-1380.

4. Летохов В.С. Лазерная фотоионизационная спектроскопия. М.: Наука. 1987. 319 С.

5. Letokhov V.S. Laser Control of Atoms and Molecules. Oxford University Press.

2007. 320 P.

6. Femtosecond Laser Spectroscopy. Ed. Peter Hannaford. Springer Science + Business Media, Boston. 2005. 350 P.

7. Делоне Н.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. М.: Наука. 1989. 278 С.

8. Aseyev S.A., Kudryavtsev Yu.A., Letokhov V.S., Petrunin V.V. Laser detection of the rare isotope He-3 at concentrations as low as 10-9 // Opt. Lett. 1991. V. 16. P.514-516.

9. Aseyev S.A., Kudryavtsev Yu.A., Letokhov V.S., Petrunin V.V. A method of detecting the rare isotopes Kr-85 and Kr-81 by means of collinear laser photoionization of atoms in an accelerated beam // J. Phys. B. 1991. V. 24. P. 2755-2763.

10. Aseyev S.A., Kudryavtsev Yu.A., Petrunin V.V. Formation of Rydberg states in collisions of fast Hydrogen atoms with H2 , N2 and He // J. Phys. B. 1991. V. 24. P.L647-L651.

11. Aseyev S.A., Kudryavtsev Yu.A., Petrunin V.V. Ionization of fast Ryadberg atoms in longitudinal and transverse electric fields // Appl. Phys. B. 1993. V. 56. P.391398.

12. Aseyev S.A., Kudryavtsev Yu.A., Petrunin V.V. Remote measurement of vapor density spatial distribution by laser photoionization of accelerated atoms // Opt. Comm. 1993. V. 97. P.360-362.

253

13. Асеев С.А., Кудрявцев Ю.А., Ларюшин Д.В., Летохов В.С., Петрунин В.В. Ионизация быстрых ридберговских атомов в магнитном поле // Письма ЖЭТФ. 1995. Т. 61. С. 373-375.

14. Aseyev S.A, Petrunin V.V., Letokhov V.S. Ionization of fast Rydberg atoms in a magnetic field. // Comm. At. Mol. Phys. 1996. V. 33. P. 41—49.

15. Aseev S.A., Kunets A.V., Letokhov V.S. Development of a laser method for the detection of a rare aluminum isotope // Las. Phys. 1997. V. 7. P. 356-357.

16. Petrunin V.V., Jacobsen M.H., Madsen L.B., Aseyev S.A., Andersen T. Photodetachment of He- in the vicinity of the two-electron escape threshold // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 90 P.-013002.

17. Andersen H.H., Balling P., Kristensen P., Pedersen U.V., Aseyev S.A., Petrunin V.V., Andersen T. Positions and isotope shifts of the H(1PO) dipole resonances below the H(n=2) threshold // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 79. P. 4770-4773.

18. Krausz F., Ivanov M. Attosecond Physics // Rev. Mod. Phys. 2009. V. 81. P. 163 -234.

19. Келдыш Л.В. Ионизация в поле сильной электромагнитной волны // ЖЭТФ. 1964. Т. 47. С. 1945-1956.

2O.Ishkhanyan А.М., Krainov V.P. Non-exponential tunneling ionization of atoms by an intense laser field// Laser Phys. Lett. 2015. V. 12. P. 046002.

21.de Bohan A., Piraux B., Ponce L., Taieb R., Veniard V., Maquet A. Direct and Indirect Pathways in Strong Field Atomic Ionization Dynamics // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 89. P. 113002.

22.Schaffer C.B. Interaction of Femtosecond Laser Pulses with Transparent Materials (PhD Thesis). Harvard Univ., Cambridge, Massachusetts. 2001. 120 P.

23. Oron D., Silberberg Y., Dudovich N., Villeneuve D.M. Efficient polarization gating of high-order harmonic generation by polarization-shaped ultrashort pulses // Phys. Rev. A. 2006. V. 72. P. 063816.

24.3oH Б.А., Кацнельсон Б.Г. Нерезонансное рассеяние мощного света молекулой // ЖЭТФ. 1975. Т. 69. С. 1166-1178.

25.Friedrich В., Herschbach D.R. Alignment and Trapping of Molecules in Strong Laser Fields // Phys. Rev. Lett. 1995. V.74 P. 4623-4626.

26.Stapelfeldt H., Seideman T. Colloquium: Aligning molecules with strong laser pulses // Rev. Mod. Phys. 2003. V. 75. P. 543-557.

27.Villeneuve D.M., Aseyev S.A., Dietrich P., Spanner M., Ivanov M.Y., Corkum P.B. Forced molecular rotation in an optical centrifuge // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 85. P.542-545.

254

28. Korobenko A., Milner A. A., Milner V. Complete control, direct observation and study of molecular super rotors // Phys. Rev. Lett. 2014. V. 112. P. 113004.

29. Villeneuve D.M., Aseyev S.A., Avery A., Corkum P.B. Using frequency-domain manipulation of stretched femtosecond laser pulses to create fast rise and fall times on picosecond pulses//Appl. Phys. B. 2002. V. 74. P. S157-S161.

30. Zamith S., Martchenko T., Ni Y., Aseyev S.A., Muller H.G., Vrakking M.J. Control of the production of highly charged ions in femtosecond-laser cluster fragmentation // Phys. Rev. A. 2004. V. 70. P. R011201.

31. Hawkes P. W. The Beginnings of Electron Microscopy, Advances in Electronics and Electron Physics. N.Y.: Acad. Press. 1985. 633 P.

32. Вайнштейн Б.К. Электронная микроскопия атомного разрешения // УФН. 1987. Т. 152. С. 75-122.

33. Muller D.A. Structure and bonding at the atomic scale by scanning transmission electron microscopy // Nature Materials. 2009. V. 8. P. 263-270.

34. Uhlemann St., Mu ller H., Hartel P., Zach J., Haider M. Thermal Magnetic Field Noise Limits Resolution in Transmission Electron Microscopy // Phys. Rev. Lett. 2013. V. 111. P. 046101.

35. Спивак Г.В., Сапарин Г.В., Быков M.B. Растровая электронная микроскопия //УФН. 1969. Т. 99. С. 635-672.

36.1schenko А.А., Golubkov V.V., Spiridonov V.P., Zgurskii A.V., Akhmanov A.S., Vabishevich M.G., Bagratashvili V.N. A Stroboscopical Gas-Electron Diffraction Method for the Investigation of Short-Lived Molecular Species // Appl. Phys. B. 1983. V. 32. P. 161-163.

37. Ахманов C.A., Баграташвили B.H., Голубков B.B., Згурский А.В., Ищенко А.А., Крикунов С.А., Спиридонов В.П., Тункин А.Г. Получение в электронографе ЭМР-100 пикосекундных импульсов быстрых электронов с помощью фотоэмиссии в лазерном поле // Письма в ЖТФ. 1985. Т. 11. С. 157161.

38. Grinolds M.S., Lobastov V.A., Weissenrieder J., Zewail A.H. Four-dimensional ultrafast electron microscopy of phase transitions // Publ. Nat. Acad. Sc. 2006. V.103.P. 18427-18431.

39.Sciaini G., Harb M., Kruglik S.G., Payer Th., Hebeisen Chr.T., Heringdorf F.J.M., Yamaguchi M., Hoegen M.H., Emstorfer R., Miller R.J.D. Electronic acceleration of atomic motions and disordering in bismuth // Nature. 2009. V. 458. P. 56-59.

40.Cavalleri A. Chemical physics: Melted in a flash // Nature. 2009. V. 458. P. 42-43.

255

41. Shank C.V., Yen R., Hirlimann C. Femtosecond-Time-Resolved Surface Structural Dynamics of Optically Excited Silicon // Phys. Rev. Lett. 1983. V. 51. P.900-902.

42. Zewail A.H., Thomas J.M. 4D electron microscopy: imaging in space and time. Imperial College Press, London. 2010. 346 P.

43. Ищенко A.A., Гиричев Г.В., Тарасов Ю.И. Дифракция электронов: структура и динамика свободных молекул и конденсированного состояния вещества. Москва, Физматлит. 2012. 614 С.

44. Aseyev S. A., Weber Р.М., Ischenko А.А. Ultrafast Electron Microscopy for Chemistry, Biology and Material Science // Journal of Analytical Sciences, Methods and Instrumentation. 2013. V. 3. P. 30-53.

45. Ищенко A.A., Асеев C.A., Баграташвили B.H., Панченко В .Я., Рябов Е.А. Сверхбыстрая электронная дифракция и электронная микроскопия: современное состояние и перспективы // УФН. 2014. Т. 184. С. 681-722.

46.1schenko А.А., Aseyev S.A. Time Resolved Electron Diffraction: For Chemistry, Biology and Material Science. Elsevier, New York. 2014. 310 P.

47. Baskin J.S., Zewail A.H. Seeing in 4D with electrons: Development of ultrafast electron microscopy at Caltech // C. R. Physique. 2014. V. 15. P. 176-189.

48. Workshop on Ultrafast Electron Sources for Diffraction and Microscopy applications UESDM-2012 (December 12-14, 2012). Univ, of California, Los Angeles. 2012.

49. Gliserin A., ApoIonski A., Krausz F., Baum P. Compression of single-electron pulses with a microwave cavity // New J. of Phys. 2012. V. 14. P. 073055.

50. Hastings J.B., Rudakov F.M., Dowell D.H., Schmerge J.F., Cardoza J., Castro J.M., Gierman S.M., Loos H., Weber P.M. Ultrafast time-resolved electron diffraction with megavolt electron beams // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. P. 184109.

51. Tokita S., Hashita M., Inoue S., Nishoji T., Otani K., Skabe S. Single-Shot Femtosecond Electron Diffraction with Laser-Accelerated Electrons: Experimental Demonstration of Electron Pulse Compression // Phys. Rev. Lett. 2010. V. 105. P. 215004.

52. Миронов Б.Н., Асеев C.A., Миногин В.Г., Чекалин С.В. Получение и диагностика пучка фотоэлектронов длительностью менее 100 фс, созданного облучением мишени фемтосекундными лазерными импульсами // ЖЭТФ.

2008. Т. 133. С. 1155-1161.

256

53.Schelev M.Y., Richardson M.C., Alcock A.J. Image-converter streak camera with picoseconds resolution // Appl. Phys. Lett. 1071. V. 18. P. 354-357.

54. Щелев М.Я. Пико-фемто-аттосекундная фотоэлектроника (взгляд через полувековую «лупу времени») // УФН. 2012. Т. 182. С. 649-656.

55. Андреев С.В., Воробьёв Н.С., Гринфельд Д.Э., Лозовой В.И., Монастырский М.А., Сердюченко Ю.Н., Смирнов А.В., Щелев М.Я. Электронно-оптическая метрология с фемтосекундным временным разрешением (теория и эксперимент) // Квантовая Электроника. 2013. Т. 43. С. 392-395.

56. Мамырин Б.А., Шмикк Д.В. Линейный масс-рефлектрон // ЖЭТФ. 1979. Т.

76. С. 1500-1505.

57. Brabec Т., Krausz F. Intense few-cycle laser fields: Frontiers of nonlinear optics // Rev. Mod. Phys. 2000. V. 72. P. 545-591.

58. Weber P.M., Carpenter S.D., Lucza T. A reflectron design for femtosecond electron guns // SPIE Proc. 1995. V. 2521. P. 23-30.

59. Kassier G.H., Haupt K., Erasmus N., Rohwer E.G., Schwoerer H. Achromatic reflectron compressor design for bright pulses in femtosecond electron diffraction //J. Appl. Phys. 2009. V. 105. P. 113111.

60. Wang Y., Gedik N. Electron Pulse Compression with a Practical Reflectron Design for Ultrafast Electron Diffraction // IEEE J. of Sei. Topics in Quant. El. 2012. V. 18. P. 140-147.

61. Асеев C.A., Миронов Б.Н., Чекалин C.B., Миногин В.Г. Формирование ультракоротких электронных импульсов в электростатическом лазерном рефлектроне-дефлекторе // Квантовая электроника. 2014. Т. 44. С. 259-262.

62. Femtosecond Electron Imaging and Spectroscopy (FEIS 2013). Key West, Florida, USA. December 9 - 12. 2013.

63. Miller R.J.D. Femtosecond Crystallography using Ultrabright Electron and X-ray Sources: Capturing Chemistry in Action // Science. 2014. V. 343. P. 1108-1116.

64. Williamson J.C., Zewail A.H. Structural femtochemistry: Experimental methodology //Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1991. V. 88. P. 5021-5025.

65. Williamson J.C., Dantus M., Kim S.B., Zewail A.H. Ultrafast diffraction and molecular structure // Chem. Phys. Lett. 1992. V. 196. P. 529-534.

66. Williamson J.C., Zewail A.H. Ultrafast electron diffraction: Velocity mismatch and temporal resolution in cross-beam experiments //Chem. Phys. Lett. 1993. V. 209. P. 10-16.

67. Williamson J.C., Zewail A.H. Ultrafast electron diffraction. 4. Molecular structures and coherent dynamics // J. Phys. Chem. 1994. V. 98. P. 2766-2781.

257

68. Dantus M., Kim S.B., Williamson J.C., Zewail A.H. Ultrafast electron diffraction. 5. Experimental time resolution and applications // J. Phys. Chem. 1994. V. 98. P. 2782-2796.

69. Williamson J.C., Cao J., Ihee H., Frey H., Zewail A.H. Clocking transient chemical changes by ultrafast electron diffraction //Nature. 1997. V. 386. P. 159-162.

70.1һее H., Cao J., Zewail A.H. Ultrafast electron diffraction: Structures in dissociation dynamics of Fe(CO)5 // Chem. Phys. Lett. 1997. V. 281. P. 10-19.

71. Cao J. , Ihee H., Zewail A.H. Ultrafast electron diffraction: Determination of radical structure with picoseconds time resolution // Chem. Phys. Lett. 1998. V. 290. P. 1-8.

72. Cao J., Ihee H., Zewail A.H. Ultrafast electron diffraction and direct observation of transient structures in a chemical reaction // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. V.

96. P. 338-342.

73.Ihee H., Lobastov V.A., Gomez U.M., Goodson B.M., Srinivasan R., Ruan C.-Y., Zewail A.H. Direct imaging of transient molecular structures with ultrafast diffraction // Science. 2001. V. 291. P. 458-462.

74.1hee H., Cao J., Zewail A.H. Ultrafast electron diffraction of transient Fe(CO)4: Determination of molecular structure and reaction pathway // Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2001. V. 40. P. 1532-1536.

75.1hee H., Kua J., Goddardlll W.A., Zewail A.H. - CF2XCF2X

andCF2XCF2*radicals (X = Cl, Br, I): Abinitio and DFT studies and comparison with experiments // J. Phys. Chem. A. 2001. V. 105. P. 3623-3632.

76. Ruan C.-Y., Lobastov V.A., Srinivasan R., Goodson B.M., Ihee H., Zewail A.H. Ultrafast diffraction and structural dynamics: The nature of complex molecules far from equilibrium // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. V. 98. P. 7117-7122.

77. Lobastov V.A., Srinivasan R., Goodson B.M., Ruan C.Y., Feenstra J.S., Zewail A.H. Ultrafast diffraction of transient molecular structures in radiationless transitions // J. Phys. Chem. A. 2001. V. 105. P. 11159-11164.

78.1hee H., Goodson B.M., Srinivasan R., Lobastov V.A., Zewail A.H. Ultrafast electron diffraction and structural dynamics: Transient intermediates in the elimination reaction of C2F4I2 // J. Phys. Chem. A. 2002. V. 106. P. 4087-4103.

79.1hee H., Feenstra J.S., Cao J., Zewail A.H. Ultrafast electron diffraction of transient cyclopentadienyladical: A dynamic pseudorotory structure // Chem. Phys. Lett. 2002. V. 353/ P. 325-334.

258

80.Goodson B.M., Ruan C.-Y., Lobastov V.A., Srinivasan R., Zewail A.H. Ultrafast electron diffraction: Complex landscapes of molecular structures in thermal and light-mediated reactions // Chem. Phys. Lett. 2003. V. 374. P. 417^424.

81.Srinivasan R., Feenstra J.S., Park S.T., Xu S., Zewail A.H. Direct determination of hydrogen-bonded structures in resonant and tautomeric reactions using ultrafast electron diffraction // J. Am. Chem. Soc. 2004. V. 126. P. 2266-2267.

82.Xu S., Park S.T., Feenstra J.S., Srinivasan R., Zewail A.H. Ultrafast electron diffraction: Structural dynamics of the elimination reaction of acetylacetone // J. Phys. Chem. A. 2004. V. 108. P. 6650-6655.

83.Srinivasan R., Feenstra J.S., Park S.T., Xu S., Zewail A.H. Dark structures in molecular radiationless transitions determined by ultrafast diffraction // Science.

2005. V. 307. P. 558-563.

84. Baskin J.S., Zewail A.H. Ultrafast electron diffraction: Oriented molecular structures in space and time // Chem. Phys. Chem. 2005. V. 6. P. 2261-2276.

85. Feenstra J.S., Park S.T., Zewail A.H. Excited state molecular structures and reactions directly determined by ultrafast electron diffraction // J. Chem. Phys.

2005. V. 123. P. 221104.

86. Habershon S., Zewail A.H. Determining molecular structures and conformations directly from electron diffraction using a genetic algorithm // Chem. Phys. Chem.

2006. V. 7. P. 353-362.

87. Lin M.M., Shorokov D., Zewail A.H. Helix-to-coil transitions in proteins: Helicity resonance in ultrafast electron diffraction // Chem. Phys. Lett. 2006. V. 420. P. 17.

88. Park S.T., Feenstra J.S., Zewail A.H. Ultrafast electron diffraction: Excited state structures and chemistries of aromatic carbonyls // J. Chem. Phys. 2006. V. 124. P. 174707.

89. Baskin J.S., Zewail A.H. Oriented ensembles in ultrafast electron diffraction // Chem. Phys. Chem. 2006. V. 7. P. 1562-1574.

90. He Y., Gahlmann A., Feenstra J.S., Park S.T., Zewail A.H. Ultrafast electron diffraction: Structural dynamics of molecular rearrangement in the NO release from nitrobenzene // Chem. Asian J. 2006. V. 1-2. P. 56-63.

91. Park S.T., Gahlmann A., He Y., Feenstra J.S., Park S.T., Zewail A.H. Ultrafast electron diffraction reveals dark structures of the biological chromophore indole // Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2008. V. 47. P. 9496-9499.

259

92. Gahlmann A., Park S.T., Zewail A.H. Structure of isolated biomolecules by electron diffraction - Laser desorption: Uracil and guanine // J. Am. Chem. Soc.

2009. V. 131. P. 2806-2808.

93. Lin M.M., Shorokov D., Zewail A.H. Conformations and coherences in structure determination by ultrafast electron diffraction // J. Phys. Chem. A. 2009. V. 113. P. 4075-4093.

94. Lin M.M., Shorokov D., Zewail A.H. Structural ultrafast dynamics of macromolecules: Diffraction of free DNA and effect of hydration // Phys. Chem. Chem. Phys. 2009. V. 11. P. 10619-10632.

95. Gahlmann A., Lee I.-R., Zewail A.H. Direct structural determination of conformations of photo switchable molecules by laser desorption - electron diffraction // Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2010. V. 49. P. 6524-6527.

96. Lin M.M., Shorokov D., Zewail A.H. Structural dynamics of free proteins in diffraction // J. Am. Chem. Soc. 2011. V. 133. P. 17072-17086.

97. Lee R., Gahlmann A., Zewail A.H. Structural dynamics of free aminoacids in diffraction // Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2012. V. 51. P. 99-102.

98. Ruan C.-Y., Vigliotti F., Lobastov V.A., Chen S., Zewail A.H. Ultrafast electron crystallography: Transient structures of molecules, surfaces, and phase transitions //Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004. V. 101. P. 1123-1128.

99. Ruan C.-Y., Lobastov V.A., Vigliotti F., Lobastov V.A., Chen S., Zewail A.H. Ultrafast electron crystallography of interfacial water // Science. 2004. V. 304. P. 80-84.

100. Vigliotti F. , Chen S., Ruan C.-Y., Lobastov V.A., Zewail A.H. Ultrafast electron crystallography of surface structural dynamics with atomic-scale resolution // Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2004. V. 43. P. 2705-2709.

101. Ruan C.-Y., Yang D.-S., Zewail A.H. Structures and dynamics of selfassembled surface monolayers observed by ultrafast electron crystallography // J. Am. Chem. Soc. 2004. V. 126. P. 12799.

102. Chen S., Seidel M.T., Zewail A.H. Atomic-scale dynamical structures of fattyacid bilayers observed by ultrafast electron crystallography // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005. V. 102. P. 8854-8859.

103. Chen S., Seidel M.T., Zewail A.H. Ultrafast electron crystallography of phospholipids // Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2006. V. 45. P. 5154-5158.

104. Gedik N., Yang D.-S., Logvenov G., Bozovic I., Zewail A.H. Nonequilibrium phase transitions in cuprates observed by ultrafast electron crystallography // Science. 2007. V. 316. P. 425-429.

260

105. Yang D.-S., Gedik N., Zewail A.H. Ultrafast electron crystallography I. Nonequilibrium dynamics of nanometer-scale structures // J. Phys. Chem. C.

2007. V. lll.P. 4889^1919.

106. Seidel M.T., Chen S., Zewail A.H. Ultrafast electron crystallography II. Surface adsorbates of crystalline fatty acids and phospholipids // J. Phys. Chem. C. 2007. V. 111. P. 4920-4938.

107. Tang J., Yang D.-S., Zewail A.H. Ultrafast electron crystallography III. Theoretical modeling of structural dynamics // J. Phys. Chem. C. 2007. V. lll.P. 8957-8970.

108. Baum P., Yang D.-S., Zewail A.H. 4D visualization of transitional structures in phase transformations by electron diffraction // Science. 2007. V. 318. P. 788792.

109. Carbone F., Baum P., Rudolf P., Zewail A.H. Structural preablation dynamics of graphite observed by ultrafast electron crystallography // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 100. P. 035501.

110. Baum P., Zewail A.H. Femtosecond diffraction with chirped electron pulses // Chem. Phys. Lett. 2008. V. 462. P. 14-17.

111. Yang D.-S., Lao C., Zewail A.H. 4D electron diffraction reveals correlated unidirectional behavior in zinc oxide nanowires // Science. 2008. V. 321. P. 16601664.

112. Carbone F., Yang D.-S., Giannini E., Zewail A.H. Direct role of structural dynamics in electron-lattice coupling of superconducting cuprates // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2008. V. 105. P. 20161-20166.

113. Yang D.-S., Zewail A.H. Ordered water structure athydrophobic graphite interfaces observed by 4D, ultrafast electron crystallography // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009. V. 106. P. 4122^1126.

114. Schafer S., Liang W., Zewail A.H. Structural dynamics and transient electric-field effects in ultrafast electron diffraction from surfaces // Chem. Phys. Lett. 2010. V. 493. P. 11-18.

115. Schafer S., Liang W., Zewail A.H. Primary structural dynamics in graphite // New J. Phys. 2011. V. 13. P. 063030.

116. Schafer S., Liang W., Zewail A.H. Structural dynamics of nanoscale gold by ultrafast electron crystallography // Chem. Phys. Lett. 2011. V. 515. P. 278-282.

117. Schafer S., Liang W., Zewail A.H. Structural dynamics of surfaces by ultrafast electron crystallography: Experimental and multiple scattering theory // J. Chem. Phys. 2011. V. 135. P. 214201.

261

118. Liang W., Schafer S., Zewail A.H. Ultrafast electron crystallography of monolayer adsorbates on clean surfaces: Structural dynamic // Chem. Phys. Lett. 2012. V. 542. P. 1-7.

119. Liang W., Schafer S., Zewail A.H. Ultrafast electron crystallography of heterogeneous structures: Gold-graphene bilayer and ligand-encapsulated nanogold on grapheme // Chem. Phys. Lett. 2012. V. 542. P. 8-12.

120. Lobastov V.A., Srinivasan R., Zewail A.H. Four-dimensional ultrafast electron microscopy // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005. V. 102. P. 7069-7073.

121. Baum P., Zewail A.H. Breaking resolution limits in ultrafast electron diffraction and microscopy // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006. V. 103. P. 1610516110.

122. Park H.S., Baskin J.S., Kwon О.-H., Zewail A.H. Atomic-scale imaging in real and energy space developed in ultrafast electron microscopy // Nano Lett. 2007. V. 7. P. 2545-2551.

123. Lobastov V.A., Weissenrieder J., Tang J., Zewail A.H. Ultrafast electron microscopy (UEM): Four-dimensional imaging and diffraction of nanostructures during phase transitions // Nano Lett. 2007. V. 7. P. 2552-2558.

124. Flannigan D.J., Lobastov V.A., Zewail A.H. Controlled nanoscale mechanical phenomena discovered with ultrafast electron microscopy // Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2007. V. 46. P. 9206-9210.

125. Gahlmann A., Park S.T., Zewail A.H. Ultrafast electron pulses for diffraction, crystallography, and microscopy: Theoretical and experimental resolutions // Phys. Chem. Chem. Phys. 2008. V. 10. P. 2894-2909.

126. Kwon О.-H., Barwick Br., Park H.S., Baskin J.S., Zewail A.H. 4D visualization of embryonic, structural crystallization by single-pulse microscopy // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007. V. 104. P. 18409-18414.

127. Barwick Br. Park H.S., Kwon О.-H., Baskin J.S., Zewail A.H. 4D imaging of transient structures and morphologies in ultrafast electron microscopy // Science. 2008. V. 322. P. 1227-1231.

128. Kwon О.-H., Barwick Br., Park H.S., Baskin J.S., Zewail A.H. Nanoscale mechanical drumming visualized by 4D electron microscopy // Nano Lett. 2008. V. 8. P. 3557-3562.

129. Carbone F., Barwick Br., Kwon О.-H., Park H.S., Baskin J.S., Zewail A.H. EELS femtosecond resolved in 4D ultrafast electron microscopy // Chem. Phys. Lett. 2009. V. 468. P. 107-111.

262

130. Flannigan D.J., Samartzis P.C., Yurtsever A., Zewail A.H. Nanomechanical motions of cantilevers: Direct imaging in real space and time with 4D electron microscopy // Nano Lett. 2009. V. 9. P. 875-881.

131. Carbone F., Kwon О.-H., Zewail A.H. Dynamics of chemical bonding mapped by energy-resolved 4D electron microscopy // Science. 2009. V. 325. P. 181-184.

132. Mohammed O.F., Samartzis P.C., Zewail A.H. Heating and cooling dynamics of carbon nanotubes observed by temperature-jump spectroscopy and electron microscopy // J. Am. Chem. Soc. 2009. V. 131. P. 16010-16011.

133. Park H.S., Kwon О.-H., Baskin J.S., Barwick Br., Zewail A.H. Direct observation of martensitic phase-transformation dynamics in iron by 4D singlepulse electron microscopy // Nano Lett. 2009. V. 9. P. 3954-3962.

134. Yurtsever A., Zewail A.H. 4D nanoscale diffraction observed by convergent-beam ultrafast electron microscopy // Science. 2009. V. 326. P. 708712.

135. Park H.S., Baskin J.S., Barwick Br., Kwon О.-H., Zewail A.H. 4D ultrafast electron microscopy: Imaging of atomic motions, acoustic resonances, and moire fringe dynamics // Ultramicroscopy. 2009. V. 110. P. 7-19.

136. Barwick B., Flannigan D.J., Zewail A.H. Photon-induced near-field electron microscopy // Nature. 2009. V. 462. P. 902-906.

137. Flannigan D.J., Zewail A.H. Optomechanical and crystallization phenomena visualized with 4D electron microscopy: Interfacial carbon nanotubes on silicon nitride//Nano Lett. 2010. V. 10. P. 1892-1899.

138. Flannigan D.J., Barwick B., Zewail A.H. Biological imaging with 4D ultrafast electron microscopy // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010. V. 107. P. 9933-9937.

139. Kwon O.H., Zewail A.H. 4D electron tomography // Science. 2010. V. 328. P.1668-1673.

140. Kwon O.H., Zewail A.H. Nonchaotic, nonlinear motion visualized in complex nanostructures by stereographic 4D electron microscopy // Nano Lett.

2010. V. 10. P. 3190-3198.

141. Yang S., Mohammed O.F., Zewail A.H. Scanning ultrafast electron microscopy // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010. V. 107. P. 14993-14998.

142. Park H.S., Baskin J.S., Zewail A.H. 4D Lorentz electron microscopy imaging: Magnetic domain wall nucleation, reversal, and wave velocity // Nano Lett. 2010. V. 10. P. 3796-3803.

263

143. Flannigan D.J., Park S., Zewail A.H. Nanofriction visualized in space and time by 4D electron microscopy // Nano Lett. 2010. V. 10. P. 4767-4773.

144. Park S.T., Lin M.M., Zewail A.H. Photon-induced near-held electron microscopy (PINEM): Theoretical and experimental // New J. Phys. 2010. V. 12. P. 123028.

145. Yurtsever A., Zewail A.H. Kikuchi ultrafast nanodiffraction in fourdimensional electron microscopy // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 201. V. 108. P. 3152-3156.

146. Park S.T., Flannigan D.J., Zewail A.H. Irreversible chemical reactions visualized in space and time with 4D electron microscopy // J. Am. Chem. Soc.

2011. V. 133. P. 1730-1733.

147. Kwon O.H., Ortalan V., Zewail A.H. Macromolecular structural dynamics visualized by pulsed dose control in 4D electron microscopy // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011. V. 108. P. 6026-6031.

148. Baskin J.S., Park H.S., Zewail A.H. Nanomusical systems visualized and controlled in 4D electron microscopy //Nano Lett. 2011. V. 11. P. 2183-2191.

149. Mohammed O.F., Yang D.-S., Pal S.K., Zewail A.H. 4D scanning ultrafast electron microscopy: Visualization of materials surface dynamics // J. Am. Chem. Soc. 2011. V. 133. P. 7708-7711.

150. Ortalan V., Zewail A.H. 4D scanning transmission ultrafast electron microscopy: Single particle imaging and spectroscopy // J. Am. Chem. Soc. 2011. V.133.P.10732-10735.

151. Park S.T., Zewail A.H. Enhancing image contrast and slicing electron pulses in 4D near-field electron microscopy // Chem. Phys. Lett. 2012. V. 521. P. 1-6.

152. Yurtsever A., vanderVeen R.M., Zewail A.H. Subparticle ultrafast spectrum imaging in 4D electron microscopy // Science. 2012. V. 335. P. 59-64.

153. Park S.T., Kwon О.-H., Zewail A.H. Chirped imaging pulses in fourdimensional electron microscopy: Femtosecond pulsed hole burning // New J. Phys. 2012. V. 14. P. 053046.

154. Park S.T. , Flannigan D.J., Zewail A.H. 4D electron microscopy visualization of anisotropic atomic motions in carbon nanotubes // J. Am. Chem. Soc. 2012. V. 134. P. 9146-9149.

155. Yurtsever A., Zewail A.H. Direct visualization of near-fields in nanoplasmonics and nanophotonics //Nano Lett. 2012. V. 12. P. 3334-3338.

264

156. Yurtsever A., Schafer S., Zewail A.H. Ultrafast Kikuchi diffraction: Nanoscale stress-strain dynamics of wave-guiding structures // Nano Lett. 2012. V. 12. P. 3772-3777.

157. Yurtsever A., Baskin J.S., Zewail A.H. Entangled nanoparticles: Discovery by visualization in 4D electron microscopy // Nano Lett. 2012. V. 12. P. 50275032.

158. Park S.T., Zewail A.H. Relativistic effects in Photon-induced near-field electron microscopy // J. Phys. Chem. A. 2012. V. 116. P. 11128-11133.

159. Yang D.-S., Mohammed O.F., Zewail A.H. Environmental scanning ultrafast electron microscopy: Structural dynamics of salvation at interfaces // Angew. Chem. Int. Ed. 2013. V. 52. P. 2897-2901.

160. Lorenz U.J., Zewail A.H. Biomechanics of DNA structures visualized by 4D electron microscopy // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2013. V. 110. P. 2822-2827.

161. vanderVeen R.M., Kwon О.-H., Tissot A.M., Hauser A., Zewail A.H. Single-nanoparticle phase transitions visualized by 4D electron microscopy // Nat. Chem. 2013. V. 5. P. 395^102.

162. vanderVeen R.M., Tissot A.M., Hauser A., Zewail A.H. Unusual molecular material formed through irreversible transformation and revealed by 4D electron microscopy//Phys. Chem. Chem. Phys. 2013. V. 15. P. 7831-7838.

163. Park S.T., Yurtsever A., Baskin J.S., Zewail A.H. Graphene-layered steps and their fields visualized by 4D electron microscopy // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2013. V. 110. P. 9277-9282.

164. Fitzpatrick A.W.P., Park S.T., Zewail A.H. Exceptional rigidity and biomechanics of amyloid revealed by 4D electron microscopy // Proc. Natl. Acad. Sci.USA. 2013. V. 110. P. 10976-10981.

165. Fitzpatrick A.W.P., Lorenz U.J., Vanacore J.M., Zewail A.H. 4D cryoelectron microscopy of proteins // J. Am. Chem. Soc.2013. V.135. P. 19123-19126.

166. Kudryavtsev Yu.A., Letokhov V.S. Laser method of highly selective detection of rare radioactive isotopes through multistep photoionization of accelerated atoms // Appl. Phys. B. 1982. V. 29. P. 219-221.

167. Кудрявцев Ю.А., Петрунин B.B. Исследование изотопически-селективной лазерной коллинеарной фотоионизации ускоренных атомов гелия // ЖЭТФ. 1988. Т. 94. С. 76-88.

168. Ридберговские состояния атомов и молекул. Под ред. Стеббингса Р. и Даннинга Ф. М.: Мир. 1985. 496 С.

265

169. Johnson B.R., Hirschfelder J.O., Yang K.H. Interaction of atoms, molecules and ions with constant electric and magnetic fields // Rev. Mod. Phys. 1983. V. 55. P. 109-154.

170. Smith W.W., Harvey C., Stewart J.E., Bryant H.C., Butterfield K.B., Clark D.A., Donahue J.B., Gram P.A.M., Macarthur D., Comtet G., Bergeman T. Atomic Excitation and Recombination in External Fields, ed. by M.H. Nayfeh and C.W. Clark. Gordon and Breach, New York. 1985. P. 211-233.

171. Valyi L. Atoms and ion sources. Akademiai kiado, Budapest. 1977. 430 P.

172. Габович М.Д. Физика и техника плазменных источников ионов. М.: Атомиздат. 1972. 304 С.

173. Каминский М. Атомные и ионные столкновения на поверхности металла. М.: Мир. 1967. 506 С.

174. Вакуумная техника: справочник под ред. Фролова Е.С.. М.:

Машиностроение. 1985. 312 С.

175. Солдатов А.Н., Соломонов В.И. Газоразрядные лазеры на самоограниченных переходах в парах металлов. Новосибирск: Наука. 1985. 152 С.

176. Бурманкин В.А., Евтюхин А.Н., Лесной М.А., Былкин В.И. Отпаянный лазер на парах меди с большим ресурсом // Квант, электр. 1978. Т. 5. С. 10001004.

177. Асеев С.А., Кудрявцев Ю.А., Летохов В.С., Петрунин В.В. Лазерная коллинеарная ионизация ускоренных атомов в пучке как метод детектирования редких изотопов криптона// Опт. Спектр. 1994. Т. 76. С. 227236

178. Бете Г., Солпитер Э. Квантовая механика атомов с одним и двумя электронами. М.: Гос. изд-во физ.-мат. лит. 1960. 562 С.

179. Молоковский С.И., Сушков А.Д. Интенсивные электронные и ионные пучки. Л.: Энергия. 1972. 317 С.

180. Говорков В.А. Электрические и магнитные поля. М.: Энергия. 1968. 255 С.

181. Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М.: Энергоатомиздат. 1981. 345 С.

182. Радциг А.А., Смирнов Б.М. Параметры атомов и атомных ионов. М.: Энергоатомиздат. 1986. 345 С.

183. Theodosiou С.Е. Lifetimes of singly excited states in Hel // Phys. Rev. A.1984. V. 30. P. 2910-2921.

266

184. McLaughlin B.M., Bell K.L. Rydberg cross sections and rate coefficients in H-H collisions // J. Phys. B: Atom. Mol. Opt. Phys. 1989. V. 22. P. 763-776.

185. Trautmann N., Passler G., Wendt K.D.A. Ultratrace analysis and isotope ratio measurements of long-lived radioisotopes by resonance ionization mass spectrometry (RIMS) // Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2004. V. 378. P. 348-355.

186. Месси Г. Отрицательные ионы. М.: Мир. 1979. 754 С.

187. Buckman S.J., Clark C.W. Atomic negative-ion resonances // Rev. Mod. Phys. 1994. V. 66. P. 539-655.

188. Andersen T. Atomic negative ions: structure, dynamics and collisions // Physics Reports. 2004. V. 394. P. 157-313.

189. Lindahl A.O. Two-electron excitations in negative ions. Thesis for the degree of doctor of philosophy. University of Gothenburg. 2011. 112 P.

190. Rohlen J. Excited states in negative ions. Thesis for the degree of doctor of philosophy. University of Gothenburg. 2014. 62 P.

191. Kiyan I.Yu., Berzinsh U., Hanstorp D., Pegg D.J. Series of Doubly Excited Quartet States of He- // Phys. Rev. Lett. 1998. V. 81. P. 2874-2877.

192. Puttner R., Gre'maud B., Delande D., Domke M., Martins M., Schlachter A.S., Kaindl G. Statistical Properties of Inter-Series Mixing in Helium: From Integrability to Chaos // Phys. Rev. Lett. 2001. V. 86. P. 3747-3750.

193. Herrick D.R., Sinanog'lu O. Comparison of doubly-excited helium energy levels, isoelectronic series, autoionization lifetimes, and group-theoretical configuration-mixing predictions with large-configuration-interaction calculations and experimental spectra // Phys. Rev. A. 1975. V. 11. P. 97-110.

194. Bylicki M. Spectrum of doubly excited 4Pe resonances of He- // J. Phys. B. 1997. V. 30. P. 189-201.

195. Corkum P.B., Ellert C., Mehendale M., Dietrich P., Hankin S., Aseyev S.A., Rayner D., Villeneuve D.M. Molecular science with strong laser fields //

Faraday Discussions. 1999. V. ИЗ. P. 47-59.

196. Aseyev S.A., Villeneuve D.M., Dietrich P., Spanner M., Ivanov M.Yu., Corkum P.B. Strong field molecular optics. Multiphoton Processes: ICOMP VIII (October 3-8, 1999) // AIP Conf. Proc. 2000. V. 525. P. 399-406.

197. Judson R.S. and Rabitz H. Teaching Lasers to Control Molecules // Phys. Rev. Lett. 1992. V. 68. P. 1500-1502.

267

198. Levis R.J., Menkir G., Rabitz H. Selective Bond Dissociation and Rearrangement by Closed-Loop, Optimal Control of Tailored, Strong Field Laser Pulses // Science. 2001. V. 292. P. 709-713.

199. Rabitz H. Perspective. Shaped Laser Pulses as Reagents // Science. 2003. V. 299. P. 525-527.

200. Verver R.J., Matusek D.R., Wright J.S., Gibson G.N., Bhardwaj R., Aseyev S.A., Villeneuve D.M., Corkum P.B., Ivanov M.Y. Production and study of triply charged diatomic ions with femtosecond pulses: Application to C123+// J. Phys. Chem. A. 2001. V. 105. P. 2435-2443.

201. Demtroder W. Atoms, molecules and photons. Berlin, Heidelberg, Springer.

2006. 571 P.

202. Ditmire T., Smith R.A., Tisch J.W.G., Hutchinson M.H.R. High Intensity Laser Absorption in Gases of Atomic Clusters // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 78. P. 3121-3124.

203. Strong Field Laser Physics. Ed. Brabec T. Elsevier, New York. 2009. 592 P.

204. Fennel Th., Meiwes-Broer К.-H., Tiggesbaumker J., Reinhard P.-G., Dinh P.M., Suraud E. Laser-driven nonlinear cluster dynamics // Rev. Mod. Phys. 2010. V. 82. P. 1793-1842.

205. Springate E., Aseyev S.A., Zamith S., Vrakking M.J. Electron kinetic energy measurements from laser irradiation of clusters // Phys. Rev. A. 2003. V. 68. P. 053201.

206. Hagena O.F. Cluster ion sources // Rev. Sci. Instrum. 1992. V. 63. P. 23742379.

207. Goldberg D.E. Genetic Algorithms in Search Optimisation and Machine Learning - 20th ed. Addison-Wesley Longman, Reading, MA. 1999. 432 P.

208. Toma E.S., Muller H.G. Laser disintegration of Van der Waals clusters of carbon-containing molecules // Phys. Rev. A. 2002. V. 66. P. 013204.

209. Ditmire T., Donnelly T., Rubenchik A.M., Falcone R.W., Perry M.D. The Interaction of Intense Laser Pulses with Atomic Clusters // Phys. Rev. A. 1996. V. 53. P. 3379-3402.

210. Klosner M.A., Silfvast W.T. Intense xenon capillary discharge extremeultraviolet source in the 10-16-nm wavelength region // Opt. Lett. 1998. V. 23. P. 1609-1611.

211. Bhardwaj V.R, Aseyev S.A., Mehendale M., Yudin G.L., Villeneuve D.M., Rayner D.M., Ivanov M.Y., Corkum P.B. Few cycle dynamics of multiphoton double ionization // Phys. Rev. Lett. 2001. V. 86. P. 3522-3525.

268

212. Aseyev S.A., Ni Y., Frasinski L.J., Muller H.G., Vrakking M.J.J Attosecond angle-resolved photoelectron spectroscopy // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91. P. 223902.

213. Aseyev S.A., Ni Y., Frasinski L.J., Muller H.G., Vrakking M.J.J. Characterization of attosecond laser pulses using angle-resolved photoelectron spectroscopy // Ultrafast optics IV: selected contributions to the 4th International Conference on Ultrafast Optics, eds. Krausz F. et al. Vienna, Austria. New York. Springer. 2004. P. 293-300.

214. Veniard V., Taieb R., Maquet A. Phase dependence of (N+l)-color (N>1) IR - UV photoionization of atoms with higher harmonics // Phys. Rev. A. 1996. V. 54. P. 721-728.

215. Paul P.M., Toma E.S., Breger P., Mullot G., Auge F., Balcou P., Muller H.G., Agostini P. Observation of a train of attosecond pulses from high harmonic generation // Science. 2001. V. 292. P. 1689-92.

216. Eppink A.T.J.B., Parker D.H. Velocity map imaging of ions and electrons using electrostatic lenses: Application in photoelectron and photofragment ion imaging of molecular oxygen // Rev. Sci. Instr. 1997. V. 68. P. 3477-3484.

217. Wiley W.C., McLaren I.H. Time-of-flight mass spectrometer with improved resolution // Rev. Sci. Instrum. 1955. V. 26. P. 1150-1157.

218. Toma E.S., Muller H.G. Calculation of matrix elements for mixed extremeultraviolet-infrared two-photon above-threshold ionization of argon // J. Phys. B. 2001. V. 35. P. 3435-3442.

219. Кучиев М.Ю. Атомная антенна // Письма ЖЭТФ. 1987. Т. 45 С. 319321.

220. Corkum Р.В. Plasma perspective on strong-field multiphoton ionization // Phys. Rev. Lett. 1993. V. 71. P. 1994-1997.

221. Feng S., Winful H.G. Physical origin of the Gouy phase shift // Opt. Lett. 2001. V. 26. P. 485-487.

222. Liu C., Reduzzi M., Trabattoni A., Sunilkumar An., Dubrouil Ant., Calegari F., Nisoli M., Sansone G. Carrier-Envelope Phase Effects of a Single Attosecond Pulse in Two-Color Photoionization // Phys. Rev. Lett. 2013. V. 111. P. 123901.

223. Vrakking M. J. J. Attosecond imaging // Phys.Chem.Chem.Phys. 2014. V. 16. P. 2775-2789.

224. Hebeisen C.T., Emstorfer R., Harb M., Dartigalongue T., Jordan R.E., Miller R.J.D. Femtosecond electron pulse characterization using laser ponderomotive scattering // Opt. Lett. 2006. V. 31. P. 3517-3519.

269

225. Гапонов А. В., Миллер М. А. О потенциальных ямах для заряженных частиц в высокочастотных полях // ЖЭТФ. 1958. Т. 34. С. 242-243.

226. Kibble T.W.B. Refraction of Electron Beams by Intense Electromagnetic Waves // Phys. Rev. Lett. 1966. V. 16. P. 1054-1056.

227. Balykin V.I., Subbotin M.V., Letokhov V.S. Reflection of an electron beam by a femtosecond light wave // Opt. Commun. 1996. V. 129. P. 177-183.

228. Tien A., Backus St., Kapteyn H., Mumane M., Mourou G. Short-Pulse Laser Damage in Transparent Materials as a Function of Pulse Duration // Phys. Rev. Lett. 1999. V. 82. P. 3883-3886.

229. Kupersztych J., Raynaud M. Anomalous Multiphoton Photoelectric Effect in Ultrashort Time Scales // Phys. Rev. Lett. 2005. V. 95. P. 147401.

230. Миронов Б.Н., Асеев C.A., Чекалин C.B., Макин В.С., Летохов В.С. Формирование протяжённых периодических микроструктур при «точечном» облучении золотой плёнки фемтосекундными лазерными импульсами // Письма ЖЭТФ. 2008. Т. 88. С. 299-302.

231. Асеев С.А., Миронов Б.Н., Миногин В.Г., Чекалин С.В. Измерение силы Гапонова - Миллера, создаваемой в вакууме остросфокусированным интенсивным фемтосекундным лазерным излучением // ЖЭТФ. 2011. Т. 139. С.894-898.

232. Асеев С.А., Миногин В.Г., Миронов Б.Н., Чекалин С.В. Управление пространственно-временной структурой электронных пучков фемтосекундным лазерным излучением высокой интенсивности // ЖЭТФ. 2010. Т. 138. С. 803-811.

233. Baum Р., Zewail А.Н. Attosecond electron pulses for 4D diffraction and microscopy // Publ. Nat. Acad. Sc. 2007. V. 104. P. 18409-18414.

234. Асеев C.A., Миронов Б.Н., Миногин В.Г., Чекалин С.В., Летохов В.С. Визуализация пространственно-временной структуры импульсного фотоэлектронного пучка, образованного фемтосекундным лазерным излучением // Письма ЖЭТФ. 2009. Т. 90. С. 15-20.

235. Асеев С.А., Миронов Б.Н., Миногин В.Г., Чекалин С.В. Развитие методов наблюдения процессов, индуцированных фемтосекундными лазерными импульсами, с высоким пространственно-временным разрешением // Известия РАН. Сер. Физ. 2010. Т. 74. С. 974-976.

236. Stolterfoht N., Bremer J.H., Hoffmann V., Hellhammer R., Fink D., Petrov A., Sulik B. Transmission of 3 keV №7+ Ions through Nanocapillaries Etched in

270

Polymer Foils: Evidence for Capillary Guiding // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 88. P. 133201.

237. Das S., Dassanayake B.S., Winkworth M., Baran J.L., Stolterfoht N., Tanis J.A. Inelastic guiding of electrons in polymer nanocapillaries // Phys. Rev. A.

2007. V. 76. P. 042716.

238. MateH-Tempfli S., Matefi-Tempfli M., Piraux L., Juhasz Z., Biri S., Fekete E., Ivan I., Gall F., Sulik B., Vikor G., Palinkas J., Stolterfoht N. Guided transmission of slow Ne6+ ions through the nanochannels of highly ordered anodic alumina//Nanotechnology. 2006. V. 17. P. 3915-3919.

239. Асеев C.A., Миронов Б.Н., Чекалин C.B., Летохов В.С. Формирование нанолокализованных фотоионных пакетов вольфрама с помощью фемтосекундных лазерных импульсов // Письма ЖЭТФ. 2008. Т. 87 С. 422425.

240. Миронов Б.Н., Асеев С.А., Чекалин С.В., Летохов В.С. Генерация нанолокализованного, узконаправленного пучка фотоэлектронов с помощью фемтосекундных лазерных импульсов // Письма ЖЭТФ. 2006. Т. 83. С. 435438.

241. Aseyev S.A., Mironov B.N., Chekalin S.V., Letokhov V.S. Femtosecond laser source of nanolocalized directed photoelectrons // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. P. 112513.

242. Bryan W.A., Stebbings S.L., McKenna J., English E.M.L., Suresh M., Wood J., Srigengan B., Turcu I.C.E., Smith J.M., Divall E.J., Hooker C.J., Langley A.J., Collier J.L., Williams I.D., Newell W.R. Atomic excitation during recollision-free ultrafast multi-electron tunnel ionization //Nature Physics. 2006. V. 2. P. 379-383.

243. Schultze M., Bergues B., Schroder H., Krausz F., Kompa K.L. Spatially resolved measurement of ionization yields in the focus of an intense laser pulse // New J. Phys. 2011. V. 13. P. 033001.

244. Aseyev S.A., Minogin V.G., Mironov B.N. Projection microscopy of photoionization processes in gases // Appl. Phys. B. 2012. V. 108. P. 755-759.

245. Асеев C.A., Миронов Б.Н., Миногин В.Г., Черкун А.П., Чекалин С.В. Микроскопия фотоионизационных процессов // Квантовая электроника. 2013. Т. 43. С. 308-312.

246. Tong Х.М., Zhao Z.X., Lin C.D. Theory of molecular tunneling ionization // Phys. Rev. A. 2002. V. 66. P. 033402.

247. Миронов Б.Н., Асеев C.A., Чекалин C.B., Иванов В.Ф., Грибкова О.Л. Десорбция органического проводящего полимера мягким рентгеновским

271

излучением, созданным с помощью фемтосекундного лазера // Письма в ЖЭТФ. 2012. Т. 96. С. 670-673.

248. Козлов А.А., Летохов В.С., Матвеең Ю.А., Чекалин С.В., Ярцев А.П. Десорбция ионов, образованных на поверхности молекулярных кристаллов фемтосекундным лазерным импульсом // Письма ЖЭТФ. 1988. Т. 47. С. 294296.

249. Гасилов С.В., Фаенов А.Я., Пикуз Т.А., Скобелев И.Ю., Калегари Ф., Воцци К., Нисоли М., Сансоне Д., Валентини Д., Силвестри С., Стажира С. Формирование фазово-контрастных изображений наноструктур мягким рентгеновским излучением фемтосекундной лазерной плазмы // Письма ЖЭТФ. 2008. Т. 87. С. 286-290.

250. Aseyev S.A., Mironov B.N., Chekalin S.V. Ultrafast desorption of molecular ions by XUV-photons, passing through dielectric hollow tip // J. Chem. Phys. 2013. V. 139. P. 144202(1-3).

251. Черкун А.П., Миронов Б.Н., Асеев С. А., Чекалин С.В. Фотоэлектронная сканирующая микроскопия с полым острием // Письма ЖЭТФ. 2014. Т. 99. С. 683-686.

252. Mera Y., Fujiwara Т., Ishizaki К., Xiang R., Shiomi J., Maruyama Sh., Kakiuchi T., Mase K., Maeda K. Ion Desorption from Single-Walled Carbon Nanotubes Induced by Soft X-ray Illumination // Japanese J. of Appl. Phys. 2010, V. 49. P. 105104.

253. Ivanov V.F., Nekrasov A.A., Gribkova O.L., Vannikov A.V. Molecular Scale Inhomogeneity of Polyaniline. Abstracts of Fall Meeting of the Materials Research Society - MRS'97 (Dec. 1 - 5, 1997, Boston, USA). 1997. Abstract J3.59.

254. Ivanov V.F., Gribkova O.L., Nekrasov A.A., Vannikov A.V. Filament-like structure formation in vacuum thermally evaporated thin films of polyaniline during oxidation in nitric acid // Mendeleev Communications. 1998. V. 8. P. 4-5.

255. Nekrasov A.A., Ivanov V.F., Gribkova O.L., Vannikov A.V. Spectro-electrochemical study of vacuum deposited polyaniline films subjected to postdeposition treatment by HNO3 // Electrochim. Acta. 1999. V. 44. P. 23172326.

256. Ivanov V.F., Nekrasov A.A., Cheberyako K.V., Gribkova O.L., Vannikov A.V. On the Nature of Heterogeneity in Vacuum Deposited Polyaniline Films // Proc. Mater. Res. Soc. 2000. V. 600. P. 221-228.

272

257. Ivanov V.F., Chebeijako K.V., Nekrasov A.A., Vannikov A.V. Formation of the heterogeneous structure of the vacuum deposited polyaniline films // Synthetic Metals. 2001. V. 119. P. 375-376.

258. Ivanov V.F., Gribkova O.L., Novikov S.V., Nekrasov A.A., Isakova A.A., Vannikov A.V., Meshkov G.B., Yaminsky I.V. Redox heterogeneity in polyaniline films: from molecular to macroscopic scale // Synthetic Metals. 2005. V. 152. P. 153-156.

259. CXRO Data of Lawrence Berkeley National Laboratory: http://henke.lbl.gov/optical_constants/filter2.html

260. Kling M.F., Siedschlag C., Verhoef A.J., Khan J.I., Schultze M., Uphues Th., Ni Y., Uiberacker M., Drescher M., Krausz F., Vrakking M.J.J. Control of electron localization in molecular dissociation // Science. 2006. V. 312. P. 246248.

261. Lambropoulos P. Topics on Multiphoton Processes in Atoms // Adv. At. Mol. Phys. 1976. V. 12. P. 87-164.

262. Muller Erw. W. Das Feldionenmikroskop // Z. Phys. 1951. V. 131. P. 136140.

263. Мюллер Э.В., Цонг T.T. Полевая ионная микроскопия. Полевая ионизация и полевое испарение. Наука: Москва. 1980. 220 С.

264. Park I.Y., Kim S., Choi J., Lee D.H., Kim Y.I., Kling M.F., Stockman M.I., Kim S.W. Plasmonic generation of ultrashort extreme-ultraviolet light pulses // Nature Photonics. 2011. V. 5. P. 677-681.

265. Choi J., Kim S., Park I.Y., Lee D.H., Han S., Kim S.W. Generation of isolated attosecond pulses using a plasmonic funnel-waveguide // New J. Phys. 2012. V. 14. P. 103038.

266. Grams M.P., Cook A.M., Turner J.H., Doak R.B. Microscopic fused silica capillary nozzles as supersonic molecular beam sources // J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. V. 39. P. 930-936.

267. Ash E.A., Nicholls G. Super-resolution Aperture Scanning Microscope // Nature. 1972. V. 237. P. 510-512.

268. Nano-Optics. Eds. Kawata S., Ohtsu M., Irie M. Springer, Berlin. 2002. 321 P.

269. Paesler M., Moyer P. Near-Field Optics: Theory, Instrumentation and Application. John Wiley & Sons. 1996. 368 P.

273

270. Letokhov V.S., Sekatskii S.K. Laser Resonance Photoelectron/Photoion Microscopy with Subwavelength Spatial Resolution. Advances in Laser Physics. Eds. Letokhov V.S., Meystre P. Harwood Acad. Publishers. 2000. P. 85-115.

271. Konopsky V.N., Sekatskii S.K., Letokhov V.S. Laser photoelectron projection microscopy with subwavelength spatial resolution // Appl.Surf.Sci. 1996. V. 94/95. P. 148-155.

272. Griffith O.H., Rempfer G.F. Photoelectron imaging: Photoelectron microscopy and related techniques // Adv. Opt. Electron. Microsc. 1987. V. 10. P. 269-337.

273. Chowdhury P.K., Halder M., Sanders L., Arnold R.A., Liu Y., Armstrong D.W., Kundu S.,Hargrove M.S., Song X., Petrich J.W. The Complex of Apomyoglobin with the Fluorescent Dye Coumarin 153 // Photochemistry and photobiology. 2004. V. 79. P. 440-446.

274. Lambdachrome Laser-grade Dyes Data sheets. First Ed. Brackmann U. Lambda Physik GmbH, D-3400 Gottingen. 1986. 222 P.

275. Nie Sh., Emory St.R. Probing Single Molecules and Single Nanoparticles by Surface-Enhanced Raman Scattering // Science. 1997. V. 275. P. 1102-1106.

276. Drexhage K.H. Influence of a dielectric interface on fluorescence decay time //J. Luminesc. 1970. V. 1. P. 693-701.

277. Миронов Б.Н., Асеев C.A., Чекалин C.B., Иванов В.Ф., Грибкова О.Л. Лазерная фотоэлектронная проекционная микроскопия органического проводящего полимера // Письма ЖЭТФ. 2010. Т. 92. С. 860-864.

278. Handbook of Conducting Polymers. 2-nd Edition. Eds. T.A. Skotheim, R.L. Elsenbaumer, J.R. Reynolds. Marcel Dekker. 1998. 1080 P.

279. Handbook of conducting polymers. 3-rd Edition. Conjugated Polymers. Processing and Applications. Eds. T.A. Skotheim, J. R. Reynolds. CRS Press. 2006. 656 P.

280. Turing A. The chemical basis of morphogenesis. // Phil. Trans. Roy. Soc. London. Ser. B. 1952. V. 237. P. 37-72.

281. Nonnenmacher M., O'Boyle M. P., Wickramasinghe H. K. Kelvin probe force microscopy // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 58. P. 2921-2923.

282. Асеев C.A., Миронов Б.Н., Чекалин C.B., Летохов В.С. Фотоэлектронная фемтосекундная лазерная проекционная микроскопия органических нанокомплексов // Письма ЖЭТФ. 2004. Т. 80. С. 645-649.

283. Миронов Б.Н., Асеев С.А., Чекалин С.В., Летохов В.С. Лазерная фемтосекундная фотоэмиссионная микроскопия капиллярных наноострий со

сверхвысоким пространственным разрешением // ЖЭТФ. 2005. Т. 128. С. 732-739.

284. Merano М., Sonderegger S., Crottini A., Collin S., Renucci P., Pelucchi E., Malko A., Baier M.H., Kapon E., Deveaud B., Ganiere J.D. Probing carrier dynamics in nanostructures by picosecond cathodoluminescence // Nature. 2005. V. 438. P. 479-482.

285. van Veenendaal M. Ultrafast photoinduced insulator-to-metal transitions in vanadium dioxide // Phys. Rev. B. 2013. V. 87. P. 235118.