3月16日，Nature Communications在线发表了我组在高次谐波实验研究中的最新研究成果《Monitoring ultrafast vibrational dynamics of isotopic molecules with frequency modulation of high-order harmonics》(Nature Communications 9, 1108 (2018))。上世纪初，物理学家玻尔引入量子化条件，建立了量子化轨道的原子模型，成功解释了氢原子谱线，打开了认识原子、分子内部结构的大门。随后，原子谱线犹如 “指纹”为不同原子贴上了标签。同位素作为一类特殊的原子，广泛存在于自然界中，在化学示踪、能源动力、生物医学等方面有着重要的应用。同位素在形成分子过程中，其核质量会影响分子能态，改变分子振动模式。如何实时地观测分子动力学过程（即为分子运动拍电影“molecular movie”）不仅需要飞秒（1飞秒=10^-15s）时间分辨，还需要亚埃（1埃=10^-10m）量级空间分辨，一直是超快科学领域的重要课题。最近，我组兰鹏飞教授等采用飞秒激光驱动的方法，首次在实验中观测到由同位素分子H2、D2核振动所引发的高次谐波光谱频移现象。该频率移动如同分子超快运动的“动力学指纹”，实验室根据实验观测的频移量实现了飞秒时间尺度和亚埃空间分辨的同位素分子振动动力学测量。该工作相关的理论工作得到了武汉物数所卞学滨研究员、加拿大André D. Bandrauk教授的支持。论文第一作者为陆培祥教授指导的博士后何立新，青年教师张庆斌副教授为共同第一作者，曹伟教授、祝晓松副教授、博士生翟春洋、王凤等对此工作有重要贡献。

                        飞秒激光与氢分子相互作用产生高次谐波光谱频率移动提供了“分子动力学的指纹”