基于强场光电子谱和多维相干光谱的原子分子超快动力学研究

发布时间：2021-03-24 17:13

　　激光与物质的相互作用为揭示微观粒子的运动规律提供了强有力工具。随着超短激光技术的发展,飞秒激光更是在前所未有的时间尺度上帮助人们更加深入和全面地理解原子分子复杂动力学行为,例如原子分子电离动力学和原子间多体相互作用动力学。本文针对飞秒激光脉冲与原子分子作用下的超快动力学行为,结合强场光电子谱和多维相干光谱研究方法,开展了系统的实验和理论研究工作,取得的主要成果如下:（一）基于强场光电子谱的原子分子超快电离动力学研究1、实验和理论研究了正交双色场（OTC）下的原子超快电离动力学。利用强场近似（SFA）和包含库仑修正的强场近似（CVA）方法,模拟OTC场中光电子动量分布,发现CVA结果与实验结果相吻合,而SFA结果存在较明显的偏差,分析表明这种差异来源于库仑势对两种电离电子轨道相位的不同影响。进一步,实验研究了OTC场中电离电子的亚周期干涉效应。实验发现光电子动量谱上出现一种之前未曾报道过的干涉结构,结合理论分析,揭示了这种新奇的干涉结构来自非相邻1/4光学周期电子波包之间相互干涉的物理机制。2、理论研究了平行双色场下的分子超快电离动力学。利用数值求解含时薛定谔方程方法,计算了N2分子的光... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所)湖北省

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２超短激光脉宽被逐渐压窄的历史过程

?画?－??图１．３?ＫＬＭ和ＣＰＡ技术。图片（ａ）、（ｂ）分别引自文献［９］和［１０］。??飞秒激光具有超短脉宽和超强峰值功率特性［１３＿１５］，当飞秒激光与原子分子相??互作用时，会导致许多高阶非线性现象和效应产生，如多光子电离、阈上电离、??多电子电离、分子库仑爆炸、中性里德堡原子和高次谐波产生，人们通过这些现??象和效应可以在原子分子本征空间和时间尺度上对原子分子和内部电子的运动??进行观测［１６＿２（）］。目前，对这些现象的研宄通常是采用光电子谱和超快激光光谱的??实验手段。其中，强场光电子谱是用来研究飞秒激光驱动下原子分子超快电离行??为常见的方法，通过从实验和理论上发现的新现象和新效应，从而揭示原子分子??内部电子的运动规律，进而完善和加深人们对光与物质作用下量子力学非微扰区??域新现象和新规律的理解。??强场光电子谱?＿??＼?口?＞原由?ｍ?快??＾发射电子?、潘辦？?＾?电离动力学??￣—??？ｈＪ—、、研究?ｊ??替?ｗ?多维相干光谱?———??■?…一一—Ｚ?作用动力学??Ｊ?ｙ?ｍ％?ｊ??图１．４飞秒激光作用下原子分子的超快动力学??另一方面

?…一一—Ｚ?作用动力学??Ｊ?ｙ?ｍ％?ｊ??图１．４飞秒激光作用下原子分子的超快动力学??另一方面，随着飞秒激光与原子分子相互作用研究的不断深入，人们逐渐发??现单体原子的行为和性质会受到其他原子相互作用的影响，甚至会影响整个体系??的物理和化学性质［２１］。近年来，对飞秒激光驱动下原子间多体相互作用动力学??３??


本文编号：3098078