原子分子的强场光电离对研究分子轨道成像，电子-核波包的超快动力学过程、阿秒物理等都有重要科学意义。为了理解强场物理现象，科学家们通常采用偶极近似模型，即认为激光场的矢量势在空间是均匀分布的。因此，电子在激光场中感受到的磁场分量以及对应的洛伦兹力被忽略。由于激光场磁场分量远远小于电场分量（约为电场分量的1/c，c是光速），偶极近似能很好的理解适中光强下的物理现象。然而当激光场强度或者波长增加，电子所感受到的磁场力 F_B = qv ×B 就会显现出来并使电子在激光传播方向获得不可忽略的动量（垂直于激光电场和磁场）。最近研究发现当原子发生单电离时，不同偏振下电离出的电子会获得沿着或背向激光传播方向的动量。然而，对于原子双电离中的纵向光子动量转移至今还未在实验上观测到。

吴健教授团队首次利用符合探测技术直接甄别里德堡态，准确标定动量的零点位置，对于精确测量微小的动量偏移至关重要。利用一束2.0 μm的线偏振激光作用于Ar原子，双电离产生的电子通过符合探测被挑选出来。实验发现双电离中两个电子在激光传播方向可以获得0.074 a.u.的动量偏转，是单电离情况下电子获得的动量的3倍之多，并且在线偏振下双电离与单电离电子获得的动量的方向是相反的。与上海交通大学何峰教授课题组合作，通过半经典理论的模拟，实现了双电离情况下两个电子的轨迹的追溯。理论发现，原子核的库伦聚焦效应以及激光场磁场所产生的洛伦兹力会影响两个电子的回碰过程和轨迹，在不同碰撞过程中，双电离电子在激光传播方向获得的动量也有巨大的差异。这与实验中发现的一次回碰和二次回碰造成的不同动量偏移完全一致。实验和理论证实了通过控制激光波形，电子所感受到的库伦力和磁场力也会改变，此项研究为操纵强激光场中光子的动量转移提供了可能。相关研究结果以Rapid Communications发表在Phys. Rev. A, 101, 021402(R) (2020)。

图1（a）双电离电子和动量谱（蓝色虚线），以及近轴（黑色实线）和对角线（红色虚线）事件的动量谱，（b）电子关联动量谱，包含近轴（黑色虚线，一次回碰）和对角线（红色虚线，二次回碰）事件。（c），（d）为对应于（a），（b）的模拟结果。