用奇偶高次谐波探测多心分子的结构

发布时间：2020-07-12 00:11

【摘要】：强激光场中原子分子的电离和高次谐波辐射是强场物理的热点研究领域之一,近年来吸引了理论和实验的广泛关注。强激光场中原子分子的两大研究热点电离和高次谐波辐射也伴随着现代科技的进步而深入。对强场电离和高次谐波辐射现象的研究使得人们可以在阿秒的时间尺度内观察电子的运动过程,这为量子理论的发展和完善提供了前所未有的条件。近年来,很大比例的关于高次谐波产生机制以及特性的研究都集中在对于两中心对称分子高次谐波的研究上,例如H2和N2。之前的研究中我们可以发现,H2的高次谐波谱的平台上会出现一个明显的最小,这个显著的最小已经被大量的实验和理论研究过,并且发现这个最小对于分子轨道成像的过程有着较为重要的意义。对于两中心的不对称分子,比如HeH2+,CO,和NO,和两中心对称分子不同的是,这些分子由于对称性被破坏从而出现了奇次谐波和偶次谐波两种成分的高次谐波。研究结果表明奇次谐波和偶次谐波具有不同的特性并且携带不同的信息,在超快测量中有着应用前景。例如,利用奇偶谐波可以探测不对称分子电子动力学、不对称分子轨道成像、探测不对称分子核的动力学以及利用奇偶谐波来校准不对称分子的取向度等等。在本文第三章中,我们以H3和H4为例,用数值和解析两种方法研究了不同核间距、不同取向角下的线性不对称多原子分子的奇偶谐波的特性。目前我们的理论和计算已经可以精确求解简单的单电子系统的含时薛定谔方程(简称为TDSE),我们万分期待与这些简单系统相关的研究将可以进一步阐明从更复杂的不对称多原子分子产生的高次谐波机制。从我们的模拟结果发现,从不对称多原子分子系统产生的奇次谐波和偶次谐波对核间距变化的依赖程度是不同的。具体来说,当多原子分子内相邻两个原子核之间的核间距发生微小变化时,奇次谐波基本不发生变化而偶次谐波会发生很显著的变化。也就是说,多原子分子在强激光场的作用下产生的谐波与双原子分子产生的谐波有着明显的不同,这个不同主要表现在:多原子分子所产生的奇次谐波的平台上最低点的位置并不会像双原子分子那样会随着核间距的变化而改变。多原子分子奇次谐波上的最低点不能够用来探测分子结构和核间距。同时我们也观察到,偶次谐波对核间距的变化是很敏感的。基于上述现象,我们在文章中提出了用奇次谐波和偶次谐波的相对产量来探测多原子分子核间距的方法。
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O56
【图文】：

的密度是特别大的，电子周围存在着大量的光子，那么，即使单个光子的能量比逡逑电子电离所需要的能量小，电子也是可以通过同时吸收多个光子的能量来电离的。逡逑这就是多光子电离（ＭＰＩ），如图１－１邋（ａ）所示。多光子电离现象最早在一九三一逡逑年就已经被在理论上提出了，实验上的验证是在激光器发明之后实现的。逡逑多光子电离中，通常认为电子要被电离的话仅仅需要吸收能够克服电子的电离逡逑能所需要的最小光子数。这也是爱因斯坦的光电效应在多光子电离这一现象中的逡逑一个简单的推广。在这个基础上，电子的动能N峡梢孕醋鲥义希冲义

本文编号：2751131