Nonadiabatic effects in the double ionization of atoms driven by a circularly polarized laser pulse
研究了圆偏振激光脉冲作用下原子的双电离。我们分析了两个基本的电离过程:顺序(SDI)和非顺序(NSDI)的双电离在光的旋转框架(RF),自然嵌入非绝热效应在CP脉冲。我们使用和比较两种绝热近似:实验室框架(LF)中的绝热近似和RF中的绝热近似。RF中的绝热近似通过充分考虑离子-电子相互作用,封装了LF中发生的子周期时间尺度上的电子能量变化。这使我们能够确定两个非绝热效应,包括降低阈值强度,在该势垒上的电离发生和降低的电离时间的电子。因此,这些非绝热效应促进了势垒外电离和势垒诱导电离。我们分析了这些非绝热效应对绝热机制的影响。我们表明,在NSDI的心脏CP脉冲中,激光包络起着一个辅助的作用。
2020-06-16 nlin.CD physics.atom-ph
Applications of Adiabatic Approximation to One- and Two-electron Phenomena in Strong Laser Fields
绝热近似是描述由低频激光辐射引起的现象的自然方法,因为激光频率与原子或分子的特征频率的比率是一个小参数。由于这项工作的主要目的是研究电离现象,因此必须采用可以解释从束缚态到连续谱转变的绝热近似版本。尽管在这方面做了大量的工作,但缺乏一个普遍接受的绝热方法来研究束缚-自由跃迁。因此,基于Savichev的修改的绝热近似[Sov.物理JETP 73,803(1991)],我们首先推导出手头问题的绝热近似的最方便形式。所得到的结果与准经典近似和其他以前的调查的连接进行了讨论。然后,将这种绝热近似应用于低频强激光场中原子的单电子电离和非顺序双电离。单电子分子电离也进行了研究。本文基于P. D.法隧道掘进的几何方法。希斯洛普和我。M.《回忆录》(Memoir. AMS 78,No.399(1989)]中,我们引入了超前隧道掘进轨迹的概念。然后证明了分子隧穿电离的单个活性电子模型的主导隧穿轨迹(即,其中分子势由单电子多中心势建模的理论)在短程相互作用的情况下是线性的,而在长程相互作用的情况下是“几乎”线性的。结果提出了正式和物理直观的水平。物理意义的证明声明进行了讨论。
2010-12-24 physics.atom-ph
Intensity dependence of Rydberg states
我们用数值方法和解析方法研究了线偏振光强场电离后,最终进入里德伯态的电子比例与强度的关系。我们发现,包括电离时间和非绝热效应的强度依赖分布导致更好地理解实验结果。此外,我们观察到使用经典的轨迹蒙特卡罗模拟的强度依赖的里德伯产率随波长的变化,以前观察到的幂律依赖打破在较长的波长。我们的工作表明,里德伯产额测量可以作为一个独立的测试在强场电离的非绝热性。
2018-05-07 physics.atom-ph physics.optics
Direct Experimental Access to the Nonadiabatic Initial Momentum Offset upon Tunnel Ionization
我们报告的非绝热偏移的初始电子动量分布在平面上的极化后,单电离氩强场隧穿,并显示如何实验控制程度的非绝热。双色计数器和同向旋转的字段(390和780 nm)进行了比较,表明非绝热偏移强烈依赖于激光电场的时间演化。我们介绍了一种简单的方法,直接访问的非绝热偏移使用双色计数器和同向旋转领域。此外,对于单色圆偏振场在780 nm,我们表明,实验观察到的甜甜圈状分布的半径增加的光传播方向上的动量增加。我们观察到的初始动量偏移很好地再现了强场近似(SFA)。一个机械的图片介绍,链接测量的非绝热偏移的磁量子数的虚拟填充中间状态。
2018-10-16 physics.atom-ph
Adiabatic Floquet model for the optical response in femtosecond filaments
飞秒光致电离的标准模型是基于唯象假设,即电离诱导的载流子可以按照Drude模型视为自由载流子,而束缚载流子的非线性响应遵循全光Kerr效应。在这里,我们表明,在多光子共振产生的额外的等离子体占主导地位的非线性折射率的饱和。由于共振不被捕获的标准模型,我们提出了一个修改后的电离增强可以占从非厄米Floquet理论获得的电离率。在长脉冲包络的绝热区,这个增广的标准模型与直接量子力学模拟非常吻合。由于我们的建议保持了标准模型的结构,它可以很容易地纳入现有的灯丝模拟代码。
2016-01-22 physics.atom-ph
Adiabatic passage to the continuum
我们表明,通过改变的啁啾在真空紫外脉冲的方向,可以在激发和电离之间切换,具有非常高的对比度,如果光的载波频率与两个束缚态共振。这是一个令人惊讶的结果,如果快速绝热通过扩展到包括过渡到连续。啁啾相位锁定的线性组合的两个共振耦合的束缚态的电离振幅干涉建设性或破坏性的啁啾方向在适当的条件下。我们在一个极小模型中推导出这种现象,并以氦为例验证了这种效应。
2018-07-04 physics.atom-ph
All-Electron, Density Functional-Based Method for Angle-Resolved Tunneling Ionization in the Adiabatic Regime
我们开发并测试了一种方法,该方法将积分表示(IR)中的多电子弱场渐近理论(ME-WFAT)[Phys.Rev.A89,013421(2014)]集成到密度泛函理论(DFT)框架中。特别是,我们提出的IR ME-WFAT中的积分公式的修改,将独特的DFT的潜在条款。通过求解角分辨电离产额的绝热速率方程,我们用基于DFT的ME-WFAT方法计算了NO、OCS、CH $_3$ Br和CH $_3$ Cl与单色和双色激光场相互作用,结果与实时含时密度泛函理论(RT-TDDFT)模拟的结果非常吻合,激光场的基本波长为$800$ nm.这种一致性是重要的,因为WFAT计算只需要完全TDDFT计算时间的一小部分。这些结果表明,在强场实验中常用的波长区域($800$ nm及更长),我们基于DFT的WFAT处理可用于快速筛选大量分子的电离特性,作为分子和强场之间的对准或取向的函数。
2022-10-07 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
"Single-cycle" ionization effects in laser-matter interaction
我们研究了超短激光脉冲对致密物质“单周期”电离的影响。在激光与固体相互作用中,电子的强非绝热响应导致产生兆高斯稳恒磁场。通过使用双光束干涉,有可能产生能够捕获光并产生相对论电离前沿的周期性密度结构
2000-02-08 physics.atom-ph physics.optics physics.plasm-ph
Enhanced Excited State Population and Coherence via Adiabatic Tunneling Ionization and Excitation
Kennesaw State University(肯尼索州立大学)
本研究通过绝热隧穿电离和激发方法,显著增强激发态人口和相干性,为强场化学控制和激光应用提供新框架。
2025-05-28 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Strong-field ionization of He by elliptically polarized light in attoclock configuration
Research School of Physical Sciences, The Australian National University(澳大利亚国立大学物理科学学院)
研究通过计算验证强场离子化中椭圆极化光的角偏移,支持非绝热校准结果,反驳绝热校准结论,挑战Boge等人结论。
2013-12-18 physics.atom-ph
Ionization of the hydrogen atom in strong magnetic fields: beyond the adiabatic approximation
中子星中的高磁场(B ~ 10^{11} - 10^{13} G)极大地改变了原子的性质及其与辐射的相互作用。特别是,光电离截面变得各向异性和强烈的偏振依赖。在许多以前的工作的基础上的绝热近似的结论是,横向截面为零的频率小于电子回旋频率。在其他作品(其中采用了不同形式的相互作用算子)可观的有限值获得。对中子星类热辐射的充分解释需要解决这一争论。在这项工作中,原子的波函数的离散和连续态的计算通过求解耦合通道方程允许不同的朗道能级之间的混合,这提供了更高的精度比绝热近似。这使得能够解决上述矛盾,有利于有限的横向截面。连续谱的非绝热处理包括封闭通道和开放通道之间的耦合,这导致与电子回旋激发相关的准束缚能级的自电离,并引起光电离截面的Beutler-Fano共振。计算了这些准束缚能级的自电离宽度,并与辐射宽度进行了比较。这些结果对研究中子星表面层的辐射有重要意义。
1996-05-05 astro-ph atom-ph physics.atom-ph
Hole dynamics and spin currents after ionization in strong circularly polarized laser fields
本文应用含时解析R矩阵理论,给出了强圆极化场电离下氪原子中空穴运动的一个实验结果。我们发现丰富的洞动态,从旋转到摆动运动。空穴的运动取决于光电子的最终能量和自旋,并且可以通过激光频率和强度来控制。重要的是,空穴旋转是一种纯粹的非绝热效应,在准静态(绝热)隧穿理论的框架中完全缺失。我们探讨了利用空穴旋转作为测量电离时间的时钟的可能性。通过分析不同电离通道中相对相位的关系,我们发现在短程电子-芯相互作用的情况下,空穴总是沿着激光场的瞬时方向初始排列,这意味着电离的零延迟。最后,我们表明,强场电离在圆形领域创建自旋电流(即不同的流动的自旋和自旋密度在空间)的离子。这种现象与强激光场中自旋极化电子的产生密切相关[Barth I and Smirnova O 2013 Phys. Rev. A 88 013401]。我们证明了在强场电离过程中产生的电子和空穴的丰富的自旋动力学可以发生在典型的实验条件下,不需要相对论强度或强磁场。
2014-08-29 physics.atom-ph
Adiabatic stabilization of excitons in intense terahertz laser
高精度计算了太赫兹(THz)激光辐照下半导体材料的近红外吸收谱和瞬态谱,结果表明,基态激子的动态Fano共振电离率随THz激光强度的增加而减小.这种违反直觉的效应表明激子相对于场电离是稳定的。激子的里德堡能量和激光强度的“原子单位”要低得多,并且从“真空态”产生激子的可能性允许在实验中观察激子稳定化,与原子稳定化的情况相反。
2001-09-04 astro-ph cond-mat physics.atom-ph
Strong-Field Ionization Phenomena Revealed by Quantum Trajectories
本文通过量子轨迹方法研究原子在强超短激光脉冲下的光电离动力学,为理解强场电离中的区域转换、非绝热效应、势形状影响及越过势垒电离效率等关键方面提供了独特见解。
2024-07-30 physics.atom-ph
Adiabatic dynamics in a V-type quantum system by oppositely chirped counterrotating circularly polarized laser pulses
Carl von Ossietzky university Oldenburg(奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学)
本研究通过反向啁啾的反向旋转圆极化激光脉冲,在V型量子系统中实现绝热激发机制,揭示了自由电子涡旋的增强特性。
2025-06-10 physics.atom-ph quant-ph
Delay time and Non-Adiabatic Calibration of the Attoclock. Multiphoton process versus tunneling in strong field interaction
在阿秒实验中对隧穿时间的测量,被称为阿钟,引发了关于隧穿时间的激烈争论,时间在量子力学中的作用,其中与激光脉冲的相互作用涉及两种不同性质的机制,多光子和隧穿(场)电离。在绝热场定标中,我们中的一个(O。K.)在早期的工作中开发了一个真实的隧穿时间模型,并表明该模型很好地拟合Landsmann等人的实验数据(Optica { \bf 1},343 2014)。在目前的工作中,它表明,该模型解释了非绝热场校准的实验结果,其中一个达到了良好的协议与Hofmann等人的实验数据。(J.的Mod. Opt. { \bf 66},1052,2019)。此外,我们用含时薛定谔方程的数值积分证实了这一结果。该模型是有吸引力的,因为它提供了一个清晰的多光子和隧道场电离制度的图片。在非绝热情况下(非绝热场校准),电离主要由多光子吸收驱动。令人惊讶的是,在场强$F \le F_a$($F_a$是原子场强)下,模型总是预测相对于$F=F_a$处的量子极限$τ_a$的时间延迟。对于绝热隧穿,极限饱和($F=F_a$)解释了著名的哈特曼效应或哈特曼悖论。
2023-03-03 physics.atom-ph quant-ph
Calculation of ionization within the close-coupling formalism
在Temkin-Poet模型的背景下,分析了收敛紧耦合方法(CCC)计算微分电离截面的适应性。给出了该模型的渐近散射波函数和么正性关系。它的结论是使用“可区分”的电子CCC模型中提出的是不是必不可少的电离的紧耦合制定。
1999-05-07 physics.atom-ph
Kepler map
本文给出了一维经典类氢原子在任意频率的单色光场中的运动映射方程的连续推导。我们分析了这种映射的情况下,高和低的相对频率的领域和过渡,从规则到混沌的行为。我们表明,在远日点的地图是适合于调查过渡到混沌行为也在低频领域,甚至绝热电离时,外场的强度是可比的库仑场。此外,近似的分析标准(考虑到电子的能量增加的影响的领域)产生的阈值场强非常接近的数值结果。我们发现,从绝热到混沌电离的转变发生时,场的频率与电子开普勒频率的比值约等于0.1。对于极低频场中的动力学和电离,开普勒映射可以转化为微分方程并解析求解。由该图得到的绝热电离阈值场仅比静态场电离的精确场强低1.5%。
1999-04-12 astro-ph chao-dyn nlin.CD
Nondipole effects in tunneling ionization by intense laser pulses
本研究针对激光频率降低极限下的非偶极效应问题,在含1/c一阶非偶极项的有效场框架下研究绝热隧穿电离,分析其对电离速率等的影响,验证方法一致性并确定非绝热修正,为强场与阿秒物理半经典模型纳入非偶极效应提供了途径。
2022-01-17 physics.atom-ph quant-ph
Non-sequential double ionization of molecules in a strong laser field
研究了短脉冲线偏振激光作用下$\rm O_2$分子双电离的最后阶段。的有效绝热势能的鞍点,同时从一个分子发生的电子逃逸接近。对鞍区的分析和电离过程的数值模拟表明,要观察到$\rm O_2$分子双电离过程中电子同时逃逸的清晰特征,需要比最近的实验[E. Eschia,{ \it et al},Phys. Rev. Lett. { \bf 92},173001(2004)]。
2004-10-11 physics.atom-ph
Electronic dynamics and frequency-dependent effects in circularly polarized strong-field physics
我们分析,量子力学,电离与强大的,圆偏振,激光场的动力学。我们表明,非绝热效应的主要来源是连接到一个有效的势垒降低由于激光频率。这种非绝热效应通过电离率和产率表现出来,这些电离率和产率与静态场配置相差一个以上的数量级。除了圆偏振,这些结果显示了激光-物质相互作用的标准瞬时静态场解释的局限性,以及包括时间相关的电子动力学的巨大需求。
2014-05-31 physics.atom-ph
Non-sequential double ionization of molecules
分析了线偏振激光短脉冲作用下双原子分子的双电离。我们考虑电离过程的最后阶段,即一个高度激发的双电子分子的衰变,这是形成后再散射。鞍的有效绝热势能接近的同时逃逸的电子发生的确定。分子电离的数值模拟表明,该过程可以由顺序或非顺序事件占主导地位。为了增加非顺序电离与顺序电离的比率,应施加非常短的激光脉冲。
2004-05-26 nlin.CD physics.atom-ph
Adiabatic Theory of Electron Detachment from Negative Ions in Two-Color Laser Field
本文用绝热理论研究了负离子在双色激光场中的脱离。后者代表了最近的修改著名的Keldysh模型的多光子电离,使其定量可靠。我们计算角微分分离率,部分率为特定的ATD(高于阈值分离)通道和总的分离率的氢离子在双色场与1:3的频率比和各种相位差。本,非常简单的方法的可靠性是通过与更详细的早期计算进行比较来证明的。
1998-12-15 physics.atom-ph
Ejection Energy of Photoelectrons in Strong Field Ionization
我们表明,零弹射能量的光电子是经典的不可能的类氢离子,即使发生场电离。为了证明这一点,我们转换的基本方程描述两个二维非谐振子。同样的方法产生了另一种方法来推导类氢离子的反常临界场。数值模拟验证了分析结果。PACS编号:32.80.Rm
1996-11-26 physics.atom-ph
Ionization Time and Exit Momentum in Strong-Field Tunnel Ionization
隧道电离属于原子物理学的基本过程。所谓的两步模型,它描述了电离的瞬时隧道在电场最大值和经典运动之后与零出口动量,通常被用来描述隧道电离在绝热制度。在这篇文章中,我们通过数值求解一维的含时薛定谔方程,并在隧道出口处采用虚拟探测器,表明在电场最大值和电离时刻之间存在非零的正时延。此外,我们还发现在电场的方向上有一个非零的出口动量。为了从电离电子的渐近动量分布中提取适当的隧穿时间,必须将电子在外部电场方向上的初始动量合并。
2016-02-10 physics.atom-ph quant-ph
Tunneling Ionization Rates from Arbitrary Potential Wells
我们提出了一个实用的数值计算技术,计算隧道电离率从任意一维势阱中的存在下,一个线性的外部电位,通过确定的宽度的共振谱密度,ρ(E),无场束缚态。虽然这种技术适用于更一般的外部电位,我们专注于电离的电子从原子和分子的直流电场,因为这有一个重要的和直接的影响,在强激光场的分子的多光子电离的理解。
1998-10-21 hep-th physics.atom-ph quant-ph
Manipulating ionization path in a Stark map: Stringent schemes for the selective field ionization in highly excited Rb Rydberg atoms
我们发展了一种严格的方法,选择性地研究了高激发Rb里德伯原子中位于相邻流形上下的低角动量($\ell$)态。该方法充分利用了高转换速率下流形态的脉冲场电离特性:在低转换速率下,原子在第一个避免交叉点处通过绝热跃迁,从邻近流形上的低$\ell$态转移到流形上的最低(最高)态,然后在高转换速率下,原子被驱动到高电场中电离.由于隧穿过程,流形的这些极端状态在完全不同的场下被电离,从而导致严格的选择性。实验证明了实现该方法的两种操作方案。
2002-04-17 physics.atom-ph
Geometry- and diffraction-independent ionization probabilities in intense laser fields: probing atomic ionization mechanisms with effective intensity matching
我们报道了一种新的实验技术,用于比较超快激光脉冲中的电离过程,而与脉冲椭圆率无关。利用有效强度匹配(EIM)技术,在10 TW/cm ^2到10 PW/cm ^2的强度范围内,观察到了50 fs 790 nm线偏振和圆偏振激光脉冲对氙的多重电离,该技术与强度选择扫描(ISS)相结合,以恢复电离的几何无关概率。这样的测量,通过量化在激光焦点的衍射效应成为可能,直接比较多光子,隧道和场电离的理论预测,并证明了显着的协议。EIM-ISS可以直接量化线性偏振激光脉冲中的电离电离概率。此外,电离的概率讨论的Keldysh绝热参数,γ,和前体离子状态的影响存在于电离电离的第一次观察。
2005-09-14 physics.atom-ph
Can strong-field ionization prepare attosecond dynamics?
强场电离(SFI)已经被证明可以制备具有几个飞秒周期的波包。在这里,我们探讨这种技术是否可以扩展到阿秒时间尺度。我们介绍了一个直观的模型,用于预测带宽的离子状态,可以相干准备SFI。该带宽由傅立叶变换的子循环SFI速率给出,并且随着电离脉冲的中心波长的增加而显著减小。多体计算的基础上依赖于时间的组态相互作用单打(TDCIS)定量支持这一结果,并揭示了额外的减少的带宽作为一个结果的通道相互作用和非绝热动力学。我们的结果进一步预测,多周期飞秒脉冲可以相干制备阿秒波包具有更高的选择性和通用性相比,单周期脉冲。
2015-06-30 physics.atom-ph
Non-sequential double ionization below laser-intensity threshold: Anticorrelation of electrons without excitation of parent ion
已知低于激光强度阈值的非顺序双电离的双电子相关谱表现出电子的背对背散射,即,电子的相互关系。目前,普遍接受的解释是电离诱导的离子激发加上随后的场致第二电子电离,我们认为,当再散射电子返回的时间等于束缚电子释放的时间时,另一种机制,即同时电子发射(离子没有时间激发),也可以解释深低于激光强度阈值区的电子的相互关系。我们的结论是基于两个一维电子的模型系统的含时薛定谔方程的数值解的结果,以及绝热分析模型,允许一个封闭的形式的解决方案。
2011-02-01 physics.atom-ph
Time-Dependent Density-Functional Theory of Strong-Field Ionization of Atoms under Soft X-Rays
我们展示了强场,短波长(软X射线)物理的时间相关的密度泛函理论(TDDFT)的能力,相比基于速率方程的形式主义。我们发现,TDDFT提供了一个很好的描述的总的和个人的Ne和Ar原子暴露于强激光脉冲的电离产额。我们评估不同的绝热密度泛函的可靠性,并得出结论,远程相互作用的交换和相关电位的准确描述是至关重要的,以获得正确的电离产率在很宽的强度范围内($10^{13}$ -$5 \times 10^{15}$ W/cm $^2$)。我们的TDDFT计算解开从每个电离通道的Kohn-Sham波函数的基础上的贡献。
2014-08-26 physics.atm-clus physics.atom-ph
Coulomb focusing in retrapped ionization with near-circularly polarized laser field
测量了强近圆偏振激光场中氩原子光电子动量的全三维分布。我们观察到,在410 nm近圆偏振场作用下,电子的横向动量分布随激光强度的增加而变窄,这与绝热理论预测的规律相反。通过分析实验测量的动量分辨角动量分布和相应的半经典射出电子的轨迹,窄化可以归因于一个临时的陷阱,从而在准束缚态的原子势的光电子的聚焦。在近圆偏振激光场作用下,避免了与再散射电子的强库仑相互作用,从而突出了再俘获过程中的库仑聚焦。我们相信这些发现将有助于理解和控制库仑耦合系统中的电子动力学。
2019-11-22 physics.atom-ph
Atomic polarization and Stark-shift in relativistic strong field ionization
本文提出一种相对论性强场电离解析理论,纳入原子极化与斯塔克位移,解决克莱因-戈登方程与PPT理论在电离产额上的数量级差异,并在非相对论极限下通过Tong-Lin因子重现OTBI速率。
2024-03-17 physics.atom-ph
Ultrafast preparation and strong-field ionization of an atomic Bell-like state
提出在飞秒尺度下从单个氧分子制备价电子磁量子数纠缠的类贝尔原子态的方案,并利用非绝热隧穿电离探测单双电离概率相关性,实验结果验证了该纠缠态。
2021-08-23 physics.atom-ph quant-ph
Nonadiabatic tunneling in circularly polarized laser fields: Derivation of formulas
本文详细分析了简并价p轨道在圆极化场作用下的强场电离。我们的分析方法在概念上等价于Perelomov,Popov和Terent'ev(PPT)理论,并且对于短程电位几乎是精确的。在对s轨道的PPT理论进行基准测试后,我们得到了p轨道的结果。我们还表明,只要偶极近似是有效的,PPT方法和我们的结果是规范不变的,与广泛使用的强场近似(SFA)。我们的主要结果已经在[I]中作了简要概述。Barth和O. Smirnova,Phys.Rev.A84,063415(2011)]中所描述的,强场电离优先移除与圆偏振激光场反向旋转的电子。并以Kr原子为例说明了结果。强场电离对初态电子旋转方向的灵敏度高达一个数量级,是强场电离非绝热区的关键特征之一。
2012-11-23 physics.atom-ph
Accuracy of the semiclassical picture of photoionization in intense laser fields
在强激光场中光电离过程的半经典图象中,电离速率只取决于电场的幅值,最终光电子动量对应于光电子电离的时刻,但这一图象从未得到严格的检验。近年来,基于这种半经典观点的阿秒角条纹技术已被广泛应用于强激光场中原子和分子动力学的时间测量。利用类Wigner分布函数计算了椭圆偏振周期激光场中原子电离过程的时间-发射角分布、角分布和电离时间分布。通过与半经典计算结果的比较,发现两种方法在某些特定情况下总是存在差异,而且即使考虑非绝热效应,两种方法得到的电离时间分布的偏置角与偏置时间一般也不一致,表明“阿托钟”技术在原理上是不准确的。此外,线偏振激光场的计算也显示出类似的差异,两种方法之间的电离时间分布。我们的分析表明,半经典和量子计算之间的差异可以归因于相关性,即。例如,时间非局部化效应
2019-05-08 physics.atom-ph
Chiral Electron Momentum Distribution upon Strong-Field Ionization of Atoms
本文提出用两束正交双色激光合成三维场,在原子强场电离中产生手性电子动量分布,并模拟验证,为未来三维激光场合成实验提供基准。
2025-08-18 physics.atom-ph
Strong-Field Molecular Ionization Beyond The Single Active Electron Approximation
本研究利用含时组态相互作用(TDCI)方法求解双电子H2分子的含时薛定谔方程,探讨了单活跃电子近似在强场电离中的定量极限,揭示了中等核间距下电离概率的非单调行为,并通过REMPI机制给出了解释。
2022-09-15 physics.atom-ph quant-ph
Spatio-temporal interference of photo electron wave packets and time scale of non-adiabatic transition in high-frequency regime
包络哈密顿量方法[K.丰田,美国Saalmann和J. M. Rost,New J. Phys. { \bf 17},073005~(2015)]被应用于进一步研究在高频区域中一维模型负离子的脱离动力学。该方法基于Floquet方法,但包络函数的时间依赖性明确地保持为任意脉冲持续时间。因此,它不仅能够描述光吸收/发射,而且能够描述由脉冲的时变包络引起的非绝热跃迁。结果表明,包络哈密顿量精确地恢复了含时薛定谔方程的结果,基于包络哈密顿量的绝热近似能很好地理解基本物理.在本文中,我们进一步探讨了两个方面的脱离动力学,这是没有做我们以前的工作。首先,我们找出了光吸收过程中光电子波包的{ \it空间}和{ \it时间}干涉的特征。我们的结论是,这两种干扰机制是普遍的电离动力学在高频区。据我们所知,这是第一次,在高频区的干扰机制提取的第一原则。其次,我们提取了一个脉冲持续时间,最大限度地提高产量的非绝热过渡作为脉冲持续时间的函数。结果表明,当脉冲宽度与电子的时间尺度相当时,它成为最大值。
2016-06-28 physics.atom-ph
Strong-field ionization of complex molecules
强场光电子动量成像的原型生物分子吲哚解纠缠在一个相结合的实验和计算方法。实验上,对分子的强控制使得能够在分子框架中获得定义明确的窄范围入射强度的光电子动量分布。一种新的,高效的半经典模拟设置的基础上的绝热隧道理论定量再现这些结果。结合实验和计算,揭示了全息结构的渐近动量分布,这被发现敏感地依赖于排列的分子框架。我们确定了基本的分子性质,形状的光电子波包在电离过程的第一步,并采用量子化学精确描述的阳离子在随后的连续动态。详细的分子离子,占其偏振的激光-电场的建模,使激光诱导的电子衍射的大型和复杂的分子的模拟,并提供充分的洞察光电子的动力学方面的半经典轨迹。这为解开飞秒时间尺度上生物分子系统的强场衍射成像提供了计算手段。
2020-03-12 physics.atom-ph physics.bio-ph physics.chem-ph
eTraj.jl: Trajectory-Based Simulation for Strong-Field Ionization
eTraj.jl程序包基于统一框架实现经典/半经典轨迹方法,通过初始条件准备和轨迹演化两阶段计算原子和分子的强场电离光电子动量分布,提供多种方法选择,高效灵活且用户友好。
2025-02-27 physics.atom-ph physics.comp-ph
Precise Calculation of Single and Double Ionization of Hydrogen Molecule in Intense Laser Pulses
为了精确描述强激光脉冲中两个电子系统的波包演化过程,提出了一种新的模拟箱装置。在这个盒子里,氢分子H $_{2} $,单和双电离物种,H $_{2}^+ $和H $_{2}^{+2} $,区域得到了很好的识别,并计算了它们在不同的激光场强度下随时间变化的布居。此外,还引入了一些新的准双电离区,并计算和分析了它们与激光场强度的时间关系。所采用的模拟箱设置是特殊的,因为它确保了第二次电离的正确评估。在本研究中,氢分子的电子和原子核的动力学分离的基础上绝热近似。含时薛定谔方程和牛顿方程同时求解的电子和原子核,分别。在这些模拟中使用四种不同强度(即,$ 1\times10^{14} $、$ 5\times10^{14} $、$ 1\times10^{15} $和$ 5\times10^{15} $ W cm $^{-2}$)的390 nm波长的激光脉冲。详细的中央H $_{2} $区域也提出和讨论。该区域被分成与离子状态H $^+$ H $^-$和共价(天然)状态HH相关的四个子区域。讨论了原子核运动对增强电离的影响。最后,计算了不同的含时性质,研究了它们与激光脉冲强度的关系,并分析了它们与不同区域布居数的相关性。
2012-02-03 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Strong-field photoionization by circularly polarized light
本研究表明圆偏振光驱动的原子强场电离在激光共转参考系中是绝热过程,并导出旋转不变势下隧穿电子的能量守恒定律,且该经典结果在超越强场近似的完整量子体系中仍成立。
2023-06-22 physics.atom-ph
Nuclear classical dynamics of H$_2$ in intense laser field
本文的第一部分确定并讨论了单重和顺序双电离的不同的可区分的路径和区域。结果表明,有两个可区分的单电离和四个不同的路径的顺序双电离的途径。还表明,有两个和三个不同的空间区域,分别与单和双电离。本文的第二部分对H $_2$的电子和核同时求解了含时薛定谔方程和牛顿方程。在绝热近似的基础上,将电子和原子核动力学分离。软核势用于模拟电子与原子核之间的静电相互作用。使用具有正弦二阶包络函数的超短强激光脉冲的各种波长(390 nm、532 nm和780 nm)和强度($5\times10^{14}$、$Wcm^{-2} $和$ 5\times10^{15}$、$Wcm^{-2}$)。研究和比较了在激光场存在和不存在情况下含时经典核动力学的行为。在没有激光场的情况下,电子基态能量曲线上的核动力学有三个明显的区段。在经典核动力学模拟中没有出现键硬化现象。
2011-07-24 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Attosecond signatures in photodissociation by an intense Ti:Sapphire pulse
在我们的模型中,电子动力学由两态近似描述。这可能是一个粗略的近似,因为它忽略了通过激发电子态和电离通道的耦合。然而,在高强度(相当于库仑力的激光场)和长波长(光子能量远低于电离势)下,解离过程通过涉及最低电子态的绝热极化发生。对于所讨论的实验,强度高于10 x14 W cm-2,光子能量为1.5eV,这种方法是合理的。更有争议的是忽略了脉冲期间的旋转加热(即分子重新排列)。然而,这个过程本质上是一个内部弛豫,对于50 fs脉冲,它的影响很小。为了计算离解谱,我们应用了分子光电离的离散化方法4)求解对偶组态和动量空间中的量子方程。技术细节在Peng等人的论文中进行了讨论。
2006-04-14 physics.atom-ph physics.comp-ph
Multielectron effects in high harmonic generation in N2 and benzene: simulation using a non-adiabatic quantum molecular dynamics approach for laser-molecule interactions
一个混合量子经典的方法,它允许驱动远离平衡的分子的动力学响应进行建模。这种方法适用于分子与强,短时间激光脉冲的相互作用。的分子的电子响应描述使用时间相关的密度泛函理论(TDDFT)和由此产生的Kohn-Sham方程数值求解使用有限差分技术结合局部和全局适应的基础网格在曲线坐标。使用这种方法,可以对各种分子进行模拟,并且可以进行全电子和赝势计算。该方法适用于研究高次谐波产生在N2和苯使用线偏振激光脉冲,据我们所知,苯的结果代表的第一TDDFT计算高次谐波产生在苯使用线偏振激光脉冲。对于N2的增强的截止谐波观察到每当激光偏振垂直于分子轴对齐。这种增强归因于主要响应脉冲的Kohn-Sham轨道的对称性。在苯中,我们预测,在截止谐波的抑制发生时,激光偏振平行于分子平面排列。我们将这种抑制归因于最高占据分子轨道的电子诱导响应。
2012-05-17 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph