高次谐波产生是实现极紫外阿秒光源的关键技术，也是探测物质内部电子动力学的重要工具。目前研究多集中于气体和固体体系，而液体体系因其兼具气体自更新能力和固体高密度的独特优势，正成为超快科学的前沿方向。然而，液体作为高度无序的凝聚态体系，难以沿用气体或固体的理论框架，实验与理论研究面临挑战。

　　在这一背景下，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心超快物质科学中心的张鹏举研究团队，成功研制出一套专门用于液体体系的高次谐波产生与探测综合实验装置。该系统由超快激光系统、微米级液膜射流系统和高分辨极紫外光谱仪组成。通过两股微液流对撞技术，在真空中制备出厚度仅为微米级、可长期稳定运行的自更新液体平面靶。利用该平台，研究团队以异丙醇、乙醇和液体水为研究对象，成功观测到清晰的极紫外波段高次谐波信号，最高光子能量达到20电子伏特，并通过对比实验，排除了气相的贡献。

　　为进一步揭示液体中超快电子动力学，团队集成了非共线泵浦-探测马赫-曾德尔干涉系统，首次实现了对液体异丙醇高次谐波信号的时间分辨测量。实验发现，当泵浦光与探测光时间重叠时，谐波信号显著抑制，随后在数百飞秒至数皮秒内逐渐恢复。通过双指数衰减模型分析，研究人员解析出电子弛豫包含快速（约250-300飞秒）和慢速（数皮秒量级）两个过程，分别对应电子-空穴散射退相干效应和激发态载流子热化引发的绝缘体-金属相变。

　　该研究不仅验证了液体作为高亮度极紫外光源的潜力，更构建了兼具高次谐波产生与瞬态吸收光谱功能的双模态超快探测平台，为研究溶液环境中的溶剂化效应、电荷转移、化学键演变及电子-声子耦合等过程提供了新手段，将在物理化学、生物分子动力学和能源材料等交叉领域发挥重要作用。相关研究成果以“A liquid-phase high-order harmonic generation apparatus for investigating ultrafast dynamics in liquids”为题，发表于仪器科学权威期刊《Review of Scientific Instruments》。中国科学院物理研究所/松山湖材料实验室博士后赵文超、华南师范大学硕士研究生钱泽鹏为共同第一作者，张鹏举特聘研究员为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金、综合极端条件实验装置、松山湖材料实验室和中国科学院等项目的支持。文章链接：https://doi.org/10.1063/5.0278967

    图1. (a)液相高次谐波实验装置示意图与(b)异丙醇时间分辨高次谐波谱