The generation of an isolated relativistic attosecond electron bunch (RAEB) from the interaction of a laser with magnetized subcritical-density plasma is proposed. Particle-in-cell simulations show that a relativistic-intensity right-hand circularly polarized laser pulse can be much shortened and amplified if the magnetic field is along the laser propagation direction and the electron cyclotron frequency is appropriately larger than the laser frequency. In this case the plasma electrons are trapped in and propagate with the laser pulse like a solitary wave. The resulting charge separation field eventually causes the pulse to split into a forward propagating and a backward propagating pulse. Thus, the electrons in the latter are strongly pulled backwards by the ponderomotive force of the tail of the original laser pulse as well as the charge separation force, and eventually acquire the form of a RAEB of several attoseconds duration with a density of more than 5 times the critical density of the pristine plasma. The properties of the RAEB can be controlled by tailoring the initial laser and plasma parameters.
レーザーと磁化された亜臨界密度プラズマとの相互作用から、孤立した相対論的アト秒電子バンチ(RAEB)の生成が提案される。パーティクルインセルシミュレーションにより、磁場がレーザー伝播方向に沿っており、電子サイクロトロン周波数がレーザー周波数よりも適切に大きい場合、相対論的強度の右円偏光レーザーパルスが大幅に短縮・増幅され得ることが示される。この場合、プラズマ電子は孤立波のようにレーザーパルス内に捕捉され、それとともに伝播する。結果として生じる電荷分離場は、最終的にパルスを前方伝播パルスと後方伝播パルスに分裂させる。したがって、後者のパルス内の電子は、元のレーザーパルスの尾部のポンデロモーティブ力と電荷分離力の両方によって強く後方へ引き戻され、最終的に、 pristine プラズマの臨界密度の5倍以上の密度を有する、数アト秒の持続時間を持つRAEBの形態を獲得する。RAEBの特性は、初期のレーザーおよびプラズマパラメータを調整することによって制御可能である。