Recollision of excited electron in below-threshold nonsequential double ionization
在强红外激光场中,双电离作为最重要的隧穿后过程,是导致非顺序双电离过程的主要原因,但迄今为止,它的作用仅限于第一个电离电子与剩余单价离子之间的相互作用。通过引入库仑修正的量子轨道方法,我们确定了第二电离电子和二价离子之间的相互作用在低于阈值的非顺序双电离过程中的关键作用,这使我们能够很好地再现实验观察到的相关双电子动量分布中的十字形和反相关模式,以及这两种模式之间的过渡。第一电子的第一或第三返回滑翔轨迹激发的第二电子的滑翔轨迹被再捕获过程相对增强,分别产生十字形或反相关分布。随着脉冲宽度的增加,第三回波的贡献增加,从而导致了这种跃迁。我们的工作为原子电离动力学提供了新的认识,为强激光场中原子和分子的超快动力学成像开辟了新的途径。
2021-06-11 physics.atom-ph physics.optics
Nonsequential double ionization: a comparison of classical simulations and $S$-matrix results
在一个完全经典的模拟中,我们研究了非顺序双电离(NSDI)的电离机制及其在脉冲末端电子动量分布中的表现。我们比较了两种不同的电子-电子势:软芯库仑势和汤川势。我们还实现了强场近似(SFA),这是通常在量子力学$S$矩阵计算,在我们的经典模拟和研究其后果。我们发现,无论e-e势的形式,SFA修改的动量分布和碰撞动力学显着,但更多的是为远程比短程e-e相互作用。令人惊讶的是,我们的经典结果,特别是那些获得的与汤川势下的SFA,同意从$S$矩阵计算的结果与接触的e-e相互作用。这意味着由量子隧穿过程和纯经典过程引发的碰撞动力学并没有太大的偏离。此外,我们的旅行时间的经典预测是一致的,从简单人模型的结果,最可能的热化时间被发现是在0.15和0.25激光周期。
2007-03-23 physics.atom-ph
Attosecond electron thermalization by laser-driven electron recollision in atoms
强激光场中原子的非顺序多重电离是由隧穿释放的电子与其母离子之间的碰撞引发的。在分裂之后,初始电子与几个束缚电子分享能量。我们使用一个经典模型的基础上快速电子热化来解释最近的实验。对于氖,良好的协议与现有的数据得到的上限为460阿秒的热化时间。
2005-06-24 physics.atom-ph
Causality and quantum interference in time-delayed laser-induced nonsequential double ionization
我们进行了详细的分析因果关系的重要性内强场近似和最陡下降框架的激发激发与随后的隧道电离(RESI)途径在激光诱导的非顺序双电离(NSDI)。在这个时间延迟的路径中,一个电子返回到它的母离子,并且通过与核心碰撞,给出它的部分动能以在时间$t^{\prime}$激发第二个电子。然后第二个电子通过隧道电离在稍后的时间到达连续区$t$。我们表明,如果$t^{\prime}$和$t$是复杂的,第一个电子的隧道电离之前发生的第二个电子的电离转化为边界条件的最陡下降轮廓,从而把约束鞍计算RESI过渡振幅时采取。我们还表明,这种广义的因果关系条件有一个戏剧性的影响,在几个周期的激光脉冲的RESI电子动量分布的形状。从物理上讲,因果关系决定了一个电子返回其母离子的主要轨道集合如何与从激发态隧穿的第二个电子的主要轨道结合。遇到的所有功能进行了分析,在这样的轨道,和他们的量子干涉。
2011-07-20 physics.atom-ph
Controlling Below-Threshold Nonsequential Double Ionization via Quantum Interference
通过模拟计算,我们发现非顺序双电离中的量子干涉可以用来控制后续电离机制中的双电离(RESI)。这包括RESI电子动量分布的形状、局部化和对称性,其可以从相关分布转移到反相关分布,反之亦然,远低于直接电离阈值强度。作为一个试验场,我们重现最近的实验结果,采用特定的相干叠加的激发通道。我们研究两种类型的干扰,从电子的不可逆性和周期内的事件,并从不同的激发通道。
2015-07-24 physics.atom-ph
Coulomb repulsion and quantum-classical correspondence in laser-induced nonsequential double ionization
研究了电子-电子库仑排斥对稀有气体原子非序双电离的影响。的量子力学跃迁振幅的几个变体进行评估,不同的形式的非弹性电子-离子重新散射和是否库仑排斥两个电子之间的最终状态包括在内。对于高激光强度,一个完全经典的模型,制定模拟的再散射的情况。
2003-10-09 physics.atom-ph
Nonsequential double ionization of helium in IR+XUV two-color laser fields II: Collision-excitation ionization process
我们最近研究了IR+XUV双色激光场中非顺序双电离(NSDI)过程的碰撞电离机制[ \PRA \textbf{93},043417(2016)]。在此,我们进一步研究了双色激光场中不同激光条件下NSDI过程的碰撞-激发-电离机制。结果表明,当XUV光子能量小于He $^+$离子的电离阈值时,CEI机制对NSDI起主导作用,动量谱呈现复杂的干涉图样和对称结构.通过通道分析,我们发现由于碰撞电子携带的能量不足以激发束缚电子,束缚电子在碰撞过程中会吸收XUV光子,因此前向碰撞和后向碰撞对NSDI过程的贡献相当。然而,研究发现,由于碰撞电子携带的能量足够激发束缚电子,束缚电子并不吸收任何XUV光子,而是通过共享碰撞电子携带的能量而被激发,因此前向碰撞在NSDI过程中起着主导作用.此外,我们发现NSDI谱的干涉图样可以由两个阈上电离(ATI)过程的谱重构,这可以用来分析两个单独的ATI谱的结构。
2017-08-07 physics.atom-ph
Fluorescence polarization as a precise tool for understanding nonsequential many-photon ionization
研究了中性原子内壳层$np$亚壳层在圆偏振光作用下的非顺序双光子电离。随后的荧光检测作为一个签名的过程中提出的和入射光子束能量的荧光偏振度的依赖关系进行了研究。通常期望偏振度保持近似恒定,除了当束能量被调谐到中间$n's$共振时。然而,强烈的意想不到的变化的偏振度被发现在特定的入射光束能量的非顺序的双光子电离由于零贡献,否则占主导地位的电离通道。荧光的偏振度取决于光束参数和它的测量,在这个特定的光束能量,其位置是非常敏感的细节所采用的理论,是非常可取的评价的非线性电离的理论计算在迄今为止无法达到的精度。
2019-07-16 physics.atom-ph
Intensity dependence of strong field double ionization mechanisms: from field-assisted recollision ionization to recollision-assisted field ionization
使用三维准经典技术,我们探讨分子双电离的线偏振,红外(800 nm)和超短(6 fs)激光脉冲。我们首先专注于强度对应的隧道制度,并确定在此制度的主要电离机制。我们设计了一个选择的可观测量,如相关动量和动量的总和平行于激光场作为电子间逃逸角的函数,其中所有的主要机制有不同的痕迹。其次,我们解决了高于但接近越过屏障强度制度的强度。我们发现一个令人惊讶的反相关的电子动量类似的实验观察报告物理。\textbf{101},053001(2008)。然而,在那里,在对应于多光子制度的非常低的强度下观察到反相关。我们讨论了负责反平行的两个电子逃逸的机制。
2009-09-18 physics.atom-ph
Dynamics of recollisions for the double ionization of atoms in intense laser fields
研究了强激光场中原子双电离过程中电子-电子碰撞的动力学。从观察到外层电子被激光场驱动,周期性地踢其余的核心电子,可以用面积保持图来重新表述碰撞的统计。该图的相图揭示了这些映射在概率和效率方面的动态。
2010-04-19 physics.atom-ph
Quantum entanglement during single-cycle nonsequential ionization
本研究通过数值求解含时薛定谔方程,探究单周期强激光场下氦原子非顺序电离产生的电子纠缠动力学,发现调节载波包络相位可使峰值纠缠增强20%,并揭示了纠缠与概率流及电子动量关联的联系。
2024-03-14 physics.atom-ph
Asymmetric electron energy sharing in strong-field double ionization of helium
采用经典的三维系综模型,研究了波长为800 nm、功率密度为2.0 PW/cm ^2的激光脉冲作用下氦原子非顺序双电离的微观动力学。我们证明了在高激光强度下,两个电子之间的非对称能量共享在形成实验观察到的相关纵向电子动量谱中的V形结构中起着决定性作用[Phys. Rev. Lett. 99,263003(2007)]。这种不对称的能量共享效应在横电子动量谱上留下了足迹,为研究阿秒三体相互作用提供了新的视角。
2010-07-30 physics.atom-ph
Nonsequential double ionization with few-cycle laser pulses
本文采用基于激光辅助非弹性$(e^-,2e^-)$再散射机制的经典模型,研究了线偏振、周期数脉冲非顺序双电离(NSDI)中的微分电子分布。我们发现,这些产量,作为平行于激光偏振的动量分量的函数,是高度不对称的,并强烈地受绝对相位的影响,即,几个周期的激光脉冲的载波振荡与其包络之间的相位差。事实上,在一个关键阶段,这样的分布会以激进的方式改变它们的符号。这种相位依赖性提供了绝对相位测量的可能性,这在原则上优于涉及高次谐波产生或阈值以上电离的方案。
2003-11-26 physics.atom-ph
Quantum Interference in Time-Delayed Nonsequential Double Ionization
本文采用强场近似(SFA)方法,对非顺序双电离中的量子干涉进行了系统的分析,重点研究了双电离-激发-后续电离(RESI)机制。我们发现干涉对关联电子动量分布的形状、局部化和对称性有重要影响。特别是,在以前的SFA研究中观察到的平行动量分量的四重对称性被打破。两种类型的干扰进行了观察和深入的分析,即所造成的电子不可逆性和内循环事件,以及来自不同的激发通道。我们发现,在平行动量平面的对角线和反对角线周围的干扰是最突出的,并提供充分的解析表达式遇到的大多数干扰模式。我们还表明,这种干扰可以通过适当选择的相位和激发态的几何形状来控制。这导致了RESI分布的无数形状,包括相关的,反相关的和环形的。
2015-07-24 physics.atom-ph
Speed-up and slow-down collisions in laser-induced nonsequential multiple ionization
本文用一个简单的统计模型研究了激光诱导的非顺序多重电离。在这种碰撞中,它与剩余的$N-1$束缚电子在时间间隔$Δt$内热化。随后,所有的$N$电子离开。我们解决的问题,如何上述时间延迟的影响,从轨道中的第一个电子,返回时,加速或减速的字段,分别对离子动量分布的个人贡献。在这两种情况下,时间延迟修改了$N$电子在$t+Δt$处到达连续谱时获得的漂移动量,方法是将这些时间移向或移离电场的交叉点。这两种碰撞的贡献以不同的方式受到影响,这种趋势之间的相互作用决定了分布的宽度和峰值动量。特别是在几个周期的脉冲的情况下,我们还表明,这样的时间延迟不影响的动量分布的形状在一个激进的方式。因此,即使有热化时间$Δt$,原则上非顺序多重电离也可用于绝对相位诊断。
2006-07-14 physics.atom-ph
Nonlinear dynamics of recollisions in the double ionization processes of atoms in strong fields
强线偏振激光场引发的双电离过程揭示了电子-电子碰撞的重要作用。已经表明,这种电子碰撞的相关动力学可以通过二维辛映射来建模,该映射捕获了两个电子之间的碰撞期间发生的能量交换过程的基本要素。我们研究了该映射的线性和非线性性质,并将它们与相空间的动力学组织和相关统计数据联系起来
2010-07-21 physics.atom-ph
Quantum interference in laser-induced nonsequential double ionization in diatomic molecules: the role of alignment and orbital symmetry
我们解决的轨道对称性和相对于激光场的偏振对激光诱导的双原子分子的非顺序双电离的分子排列的影响,在长度和速度计。我们在强场近似下工作,并假设第二个电子被电子碰撞电离逐出,并考虑了这个模型的经典极限。我们表明,电子动量分布表现出干扰的最大值和最小值,由于电子发射在空间上分离的中心。的干涉图案生存的横向动量的整合为一个小范围的取向角,是最尖锐的平行排列的分子。由于横向动量分量的贡献,这些图案随着对准角的增加变得不那么明确,直到它们在垂直对准时消失。这种行为影响电子动量分布的形状和峰值。
2008-08-28 physics.atom-ph
Energy Correlation in Above-Threshold Nonsequential Double Ionization at 800 nm
本文用量子计算方法研究了氦原子在800nm激光场中非序双电离时两电子的能量关联。关联电子动量谱的圆弧结构揭示了一个共振双电离过程,在该过程中,两个电子通过同时吸收和共享整数单位光子能量的多余能量,从双激发态过渡到连续态。连续态中两个电子之间的库仑排斥作用是导致双电子能谱中主要的背对背电子发射和两个强度无关的截止的原因。
2009-12-20 physics.atom-ph physics.optics
Detangling the quantum tapestry of intra-channel interference in below-threshold nonsequential double ionization with few-cycle laser pulses
本研究利用强场近似系统分析少周期脉冲下阈下非顺序双电离的单通道RESI干涉,推导任意驱动场的解析干涉条件,并提出主导性参数以揭示由对称化、时间平移及交换与事件干涉形成的复杂量子图案。
2024-05-21 physics.atom-ph
Nonsequential Two-Photon Double Ionization of Atoms: Identifying the Mechanism
本文建立了一个原子直接(非顺序)双光子双电离过程的近似模型。采用该模型,我们计算(广义)总截面以及能量分辨的微分截面的氦光子能量范围从39至54 eV。与\textit{ab initio}计算结果的比较表明,该协议是在定量水平。因此,我们证明,这个复杂的电离过程是完全描述的简单模型,提供深入了解底层的物理机制。最后,我们利用该模型计算了氖原子非序列双光子双电离的广义截面。
2010-06-01 physics.atom-ph quant-ph
Under-the-tunneling-barrier recollisions in strong field ionization
提出了一种基于隧穿势垒下电离的强激光场诱导原子电离的新途径。在修正的强场近似下,直接量子轨道和势垒下量子轨道的干涉引起了光电子动量分布峰值的可测量位移.根据维格纳的概念,导出了动量位移与隧穿延迟时间的关系。这允许扩展到非绝热域的准静态隧穿时间延迟的维格纳概念。所获得的光电子动量分布的校正也是相关的国家的最先进的强场光电子能谱的准确性一般。
2017-07-27 physics.atom-ph
Nonsequential Double Ionization with Polarization-gated Pulses
研究了偏振选通激光脉冲的激光诱导非顺序双电离,该脉冲由两个反向旋转的具有时间延迟$T_{d}$的圆偏振周期脉冲构成。我们在一个经典的框架内解决这个问题,并模仿量子力学电子波包的行为,通过一个合奏的经典电子轨迹。这些轨迹最初加权的准静态隧穿率,并与适当选择的分布的动量分量平行和垂直于激光场偏振,在时间区域,它是近线性偏振。我们表明,如果时间延迟$T_{d}$是脉冲长度的顺序,电子动量分布,作为平行动量分量的函数,是高度不对称的,并依赖于载波包络(CE)相位。随着延迟的减小,这种不对称性逐渐消失。我们解释了这种行为的可用相空间,准静态隧穿率和第一个电子的碰撞率,对于不同的轨迹集。我们的研究结果表明,偏振门技术可以提供一个有效的方法来研究NSDI动力学在单周期的限制,而无需使用几个周期的脉冲。
2009-01-20 physics.atom-ph
Strong-Field Nonsequential Double Photoionization Using Virtual Detector Theory with Path Summation
本研究将带路径求和的虚拟探测器理论拓展至强场多电子量子动力学,对类氦双电子模型原子的非序贯强场电离开展从头算,通过虚粒子追踪等揭示电离与再碰撞路径,明确量子相位的关键作用。
2023-03-03 physics.atom-ph quant-ph
Recollision as a probe of magnetic field effects in non-sequential double ionization
充分考虑电子动力学中的非偶极效应,研究了近红外激光场驱动He和中红外激光场驱动He的双电离。利用三维半经典模型,计算了沿激光场传播方向的电子动量平均和。这个总和被发现是一个数量级大于两倍的平均电子动量沿单电离的激光场的传播方向。此外,在双电离的电子动量的平均总和被发现是最大的强度小于强度满足先前预测的磁场效应的发病标准。结果表明,强烈的反作用是导致沿洛伦兹力磁分量方向的动量和值如此之大的原因。
2016-11-08 physics.atom-ph
Below threshold nonsequential double ionization with linearly polarized two-color fields II: Quantum interference
本文系统分析了线偏振双色场中非序列双电离的量子干涉,聚焦RESI机制,推导了干涉条件,并展示了干涉条纹的层级可通过场参数调控。
2025-08-04 physics.atom-ph
Recolliding orbits in an intense laser field
我们证明了在强圆偏振激光场中,一族关键周期轨道驱动着量子化过程。这些轨道,创造的周期轨道,存在于广泛的参数和它们的相对影响的激光和原子参数的变化。我们发现的必要条件,闪烁驱动的非顺序双电离发生。所概述的机制是普遍的,因为它同样适用于原子之外:目标物质的内部结构在分解过程中起次要作用。
2013-03-14 physics.atom-ph physics.class-ph
Non-dipole recollision-gated double ionization and observable effects
利用三维半经典模型,研究了强驱动氦原子在完全考虑磁场作用下的双电离。对于线偏振和略椭圆偏振的激光场,我们表明,激光和磁场结合作为一个门。这个门有利于更多的横向-相对于电场-隧穿电子的初始动量,这是相反的激光场的传播方向。在没有非偶极效应的情况下,横向初始动量关于零对称。我们发现,这种不对称性的横向初始动量引起的不对称性在双电离观察。最后,我们表明,这种不对称的隧穿电子的横向初始动量占最近报道的一个意想不到的大的平均总和的电子动量平行于激光场的传播方向。
2017-05-16 physics.atom-ph
Classical and quantum-mechanical treatments of nonsequential double ionization with few-cycle laser pulses
我们解决的非顺序双电离诱导强,线偏振激光场的只有几个周期,考虑的物理机制,其中第二个电子被逐出的非弹性碰撞的第一个电子与其母离子。这个问题被视为经典,使用系综模型,量子力学,在强场和均匀鞍点近似。在后一种情况下,结果被解释为“量子轨道”,这可以与一个经典的电子在电场的轨迹。我们得到高度不对称的电子动量分布,这强烈依赖于绝对相位,即,取决于脉冲包络与其载波频率之间的相位差。在这个参数的一个特定值附近,分布从正动量区域转移到负动量区域,反之亦然,以激进的方式。这种行为进行了详细研究的几个驱动场参数,并提供了一个非常有效的方法来测量的绝对相位。这两个模型产生非常相似的分布,它们具有相同的物理解释。然而,存在着微小的差异,因为在经典允许的电子碰撞电离区域之外,量子力学计算的产率呈指数衰减,而它们的经典对应物消失了。
2004-05-18 physics.atom-ph
Frequency dependence of nonsequential double ionization of atoms in strong laser fields
本文通过全量子力学计算研究强激光场中原子非顺序双电离的频率依赖性,并分析场周期数等时间效应,给出电离产率和动量分布,结果与实验及半经典数据一致。
2024-07-18 physics.atom-ph quant-ph
Bound-state corrections in laser-induced nonsequential double ionization
我们进行了一个系统的分析,如何在激烈的,线性偏振激光场的非顺序双电离的影响,其中两个电子被绑定的初始状态,并通过剩余的离子势。我们假设第二个电子是通过第一个电子与其母离子的电子碰撞电离释放的,使用S-矩阵方法。我们在强场近似下工作,并使用鞍点方法计算微分电子动量分布。具体来说,我们认为电子在$1s$,$2p$,$3p$和本地化的状态,这是由接触或库仑型相互作用释放。我们还进行了充分的治疗的束缚态奇异性,这是目前在这个框架。我们表明,动量分布是非常敏感的空间扩展或本地化的波函数,但没有受到很大的影响,其形状。此外,为了克服束缚态奇异性进行的修改不显着改变的动量分布,除了在小动量的区域中的一个小的抑制。如果采用有效的形状因子,考虑到再散射时残留离子的存在,则仅发生根本性变化。如果离子势是接触型的,它超过了由长程电子-电子相互作用或空间扩展的束缚态引起的扩散。这导致动量分布表现出与现有的实验非常好的协议。
2005-06-13 physics.atom-ph
On the recollision-free excitation of krypton during ultrafast multi-electron tunnel ionization
首次获得了50飞秒圆偏振激光脉冲作用下氪离子的多重电离几率,与光学焦面几何无关。在10 TWcm ~(-2)到10 PWcm ~(-2)的强度范围内,与A. S. Kornev等人[Phys. Rev. A v.68,art.043414(2003)]提供了第一个实验证实,在强场电离中可以发生非散射电子激发。当激光强度超过1 PWcm-2时,由于电离电子的能量离开非绝热地扭曲了束缚电子的波函数,这对于电离的更高阶段尤其如此。通过缩放的概率电离的焦点体积,我们讨论了为什么这种机制是不明显的,在以前的研究。
2005-12-16 physics.atom-ph
Multiphoton Rabi Oscillations of Correlated Electrons in Strong Field Nonsequential Double Ionization
利用量子计算方法,研究了氦原子在紫外强激光场中的多光子非序双电离。非常令人惊讶的是,我们发现一个迄今未观察到的双环结构的相关电子动量谱。双圆结构本质上揭示了两个电子的多光子拉比振荡,这是由一定的双激发态的振荡布居和振荡的双电离信号强烈支持。这种双电子多光子拉比效应提供了对电子关联和复杂多光子现象的深刻理解,并有望成为广泛应用的新工具,例如量子相干控制。
2011-07-08 physics.atom-ph physics.optics
Electron-electron dynamics in laser-induced nonsequential double ionization
为了描述强线偏振激光场作用下稀有气体原子的非顺序双电离(NSDI),在强场近似下计算了包含再散射碰撞电离的量子力学$S$矩阵图.我们采用一致逼近,这是一个推广的标准鞍点逼近。我们系统地分析了电子-电子相互作用在射出电子的动量分布中的表现形式:对于返回电子释放束缚电子的相互作用,我们采用(三体)接触相互作用或库仑相互作用,并考虑或不考虑两个电子在其终态的相互库仑排斥。特别是,我们调查的相关性的动量分量平行于激光场的偏振,与横向动量分量限制在一定的有限范围内或完全总结。在后一种情况下,与实验数据的协议是最好的接触相互作用,没有最终状态排斥。在前一种情况下,如果横动量被限制在很小的值,理论与数据的比较表明库仑效应的证据。我们建议,实验数据选择事件与小横动量的\textit{both}电子是特别有前途的NSDI的动力学的阐明。此外,一个经典的量子力学$S$矩阵的近似公式,并示出工作非常好的经典允许区域内。
2003-12-08 physics.atom-ph
Laser-induced nonsequential double ionization in diatomic molecules: one and two-center rescattering scenarios
本文采用强场近似的长度和速度规范公式,研究了激光诱导定向双原子分子的非顺序双电离。在整个过程中,我们认为第一个电子通过电子碰撞电离将第二个电子逐出。采用修改后的鞍点方程,我们挑出不同的散射方案中观察到的微分电子动量分布的最大值和最小值的贡献。我们表明,在一个特定的中心$C_{j}$ %开始和结束的电子轨道之间的量子干涉,和那些开始在$C_{j}$和结束在不同的中心$C_ν$导致相同的最大值作为最小值,如果所有可能的情况下采取。然而,就量规的选择而言,存在着数量上的差异。事实上,虽然只采用上述过程获得的速度规范分布实际上是相同的整体分布,其长度规范对应表现出不对称的正和负的动量区域。这种不对称性是由于额外的势能位移,这是只存在于长度规格配方,并根据中心,下沉或增加的势垒,通过第一个电子隧道。与此相反,拓扑相似的场景之间的干涉最多导致其在动量空间中的位置与总体干涉条件不一致的图案,无论是在长度上还是在速度规范上。
2008-12-10 physics.atom-ph
Laser-assisted collision effect on nonsequential double ionization of helium in a few-cycle laser pulse
利用三维半经典再散射方法研究了氦原子在周期数强激光脉冲作用下的非顺序双电离。结果表明,随着脉冲强度的增加,He $^{2+}$的动量分布呈现单峰-双峰-单峰的结构。根据NSDI过程的不同机制,激光强度可以分为三个区域,其中He $^{2+}$的动量分布表现出不同的特征。在相对高强度的区域,被称为“激光辅助碰撞电离”的NSDI机制被发现是主导的NSDI过程,并导致单峰结构。这一结果对强激光脉冲作用下高电荷态离子的非序贯电离研究具有重要意义。
2009-01-17 physics.atom-ph physics.optics
Universal features in sequential and nonsequential two-photon double ionization of helium
我们分析了氦原子的双光子双电离的非顺序和顺序制度。我们发现,两个发射的电子之间的能量间距提供了控制能量和角分布的关键参数,并揭示了普遍存在的非顺序和顺序制度的功能。这种普遍性,即,光子能量的独立性是连续双电离阈值上连续性的表现。对于所有的光子能量,能量分布可以描述一个通用的形状函数,其中只包含光谱和时间信息进入二阶含时微扰理论。角相关和分布被发现是更敏感的光子能量。特别地,抖动干扰对角分布具有很大的影响。通过完全关联的含时从头计算得到了能谱、各向异性参数所表征的角分布和总截面。
2011-02-08 physics.atom-ph quant-ph
Nonsequential two-photon double ionization of helium
我们提出了精确的含时从头计算的全微分和总积分(广义)截面的非顺序双光子双电离的氦在光子能量从40至54 eV。我们的计算方法是基于含时薛定谔方程的解决方案和随后的波函数到库仑波的投影。我们比较我们的结果与其他最近的计算,并讨论新出现的相似之处和差异。我们研究了电子关联在双电子连续态表象中的作用,它被用来从完全关联的末态波函数中提取电离产额。此外,我们研究了脉冲长度和形状对时间相关计算中的截面的影响,并解决了收敛问题。
2008-05-07 physics.atom-ph physics.comp-ph
Strong field frustrated double ionization of argon atoms
采用三维半经典方法,对强激光场作用下Ar原子的受抑双电离进行了理论研究。在最近的实验中观察到的由FDI产生的双峰光电子动量分布[S。Larimian等人,Phys. Rev. Research 2,013021(2020)]的结果。我们确认,所观察到的光谱是由于电离。研究了FDI的激光强度依赖性。结果表明,Ar原子的双激发态和Ar+的激发态分别是产生低强度和高强度FDI的主要途径。我们的工作表明,在中等强度下,FDI是一个普遍的强场物理过程,伴随着非顺序的双电离,它是双电离的一个重要后果。
2020-02-26 physics.atom-ph
Mechanism of delayed double ionization in a strong laser field
当强激光脉冲释放关联电子时,电离之间的时间延迟可能持续一个以上的激光周期。我们表明,这种“Recollision-Excitation with Secondary Ionization”途径起源于内部电子被提升到粘性区域的一个recollision,它被困在电离前很长一段时间。我们确定的机制,调节这个区域,并预测振荡的双电离产率与激光强度。
2011-07-13 physics.atom-ph
High-Order Harmonic Generation and Molecular Orbital Tomography: Characteristics of Molecular Recollision Electronic Wave Packets
我们研究了分子高次谐波产生(HHG)的取向依赖性的数值和解析。研究表明,高次谐波中的分子电离电子波包(REWPs)与电离势以及电离的特定轨道密切相关。因此,分子REWP的光谱振幅可以显著不同于其参考原子(即,具有与所研究的分子相同的电离势)。这一发现对于使用HHG的分子轨道断层扫描是重要的[Nature \textbf{432},867(2004)]。
2008-03-03 physics.atom-ph
Attosecond control of spin polarization in electron-ion recollision driven by intense tailored fields
研究表明,在强圆偏振激光场和反向旋转二次谐波驱动下,惰性气体原子隧道电离过程中,与离子核碰撞的电子是自旋极化的,其极化程度强烈依赖于碰撞时间.自旋极化的产生是由于(1)旋转电子和离子之间的纠缠,以及(2)电离对初始状态下电子旋转方向的敏感性。我们证明,可以工程师的自旋极化度作为时间的函数,通过调整的相对强度的反转字段,打开门阿秒控制自旋分辨动力学。
2016-12-14 physics.atom-ph
Time-delayed nonsequential double ionization with few-cycle laser pulses: importance of the carrier-envelope phase
我们进行理论研究的激光诱导的非顺序双电离与几个周期脉冲,特别强调的电子动量分布的载波包络相位的依赖关系。我们重点研究了电子的激发-隧穿电离(RESI)过程,在该过程中,一个释放的电子在返回到其母离子时,提供部分动能以促进第二个电子进入激发态.在随后的时间,第二个电子通过隧道电离被释放。我们表明,RESI电子动量分布变化显着的载波包络相位。通过对两个活跃电子的量子轨道的动力学进行详细的分析,我们将这些分布所占据的形状和动量区域与第一电子的再散射和第二电子的电离发生的主要轨道相关联。这些轨道可以通过改变载波包络相位来操纵。这为通过适当的脉冲选择来控制相关的阿秒电子发射提供了广泛的可能性。
2012-06-22 physics.atom-ph quant-ph
Below threshold nonsequential double ionization with linearly polarized two-color fields I: symmetry and dominance
本文利用强场近似研究线偏振双色场中的非序列双电离RESI机制,发现场对称性影响主导事件,通过调节频率和相位可控制电子动量分布,并确定主导事件的参数层级。
2025-08-04 physics.atom-ph quant-ph
Signatures of magnetic field effects in non-sequential double ionization manifesting as back-scattering for molecules versus forward-scattering for atoms
对于双电子双原子分子,我们研究了非顺序双电离中的磁场效应。我们这样做,制定一个三维的半经典模型,充分占库仑奇点和磁场的影响,在时间传播。使用这个模型,我们确定了一个突出的签名的非偶极子效应。也就是说,我们证明了电子的后向散射沿光的传播方向。因此,由于磁场的作用,该电子沿与动量变化方向相反的方向逃逸。这与强驱动的原子形成鲜明对比,在强驱动的原子中,滑翔的电子沿着光传播的方向向前散射。我们将这些不同的特征归因于磁场与分子中的软碰撞相比于原子中的硬碰撞共同创建的不同门。这两个不同的门引起,不久前的碰撞,不同的动量和位置的碰撞电子沿光传播的方向。结果表明,来自原子核的库仑力沿光传播方向对分子中的滑移电子进行后向散射,并对原子中的滑移电子进行前向散射。
2020-12-11 physics.atom-ph
Nondipole electron momentum offset as a probe of correlated three electron ionization in strongly driven atoms
我们采用最近开发的三维半经典模型,以确定在三重电离的Ne驱动的红外激光脉冲的强度,电子-电子相关占上风的非偶极效应。该模型充分考虑了每个电子与核心的库仑相互作用,并通过采用有效库仑势来描述束缚电子之间的相互作用(ECBB)来避免人工自电离。使用ECBB模型,我们确定了一个突出的签名的非偶极子效应。也就是说,最终电子动量的平均和的沿光传播方向的分量大且为正。也就是说,我们确定了一个积极的动量偏移,在偶极子近似缺席。我们发现,这种积极的动量偏移主要源于由于磁场的动量变化。为了进一步理解这种动量变化,我们还建立了一个简单的模型,用于描述电子在电磁场中的运动。这个简单的模型只把库仑力的作用解释为电子在碰撞过程中动量的急剧变化。我们证明了由于磁场引起的动量变化不仅与束缚态电子的动量变化有关,而且与束缚态电子和束缚态电子的动量变化有关。因此,我们证明,最终的电子动量偏移探针的强度的一个电离,因此在多电子电离的相关程度。
2023-02-25 physics.atom-ph
Excitation, two-center interference and the orbital geometry in laser-induced nonsequential double ionization of diatomic molecules
我们解决的影响的分子轨道的几何形状和相对于激光场偏振的分子排列的激光诱导的非顺序双电离的双原子分子的不同的分子物种,即$\mathrm{N}_2$和$\mathrm{Li}_2$。我们专注于激发与随后的隧道电离(RESI)机制,其中第一个电子,返回后,促进第二个电子的激发态,从那里它随后隧道。我们表明,电子动量分布表现出干扰的最大值和最小值,由于电子发射在空间上分离的中心。我们提供了这样的最大值或最小值,其中考虑到$s$ $p$混合和轨道几何的广义解析表达式。双中心干涉所产生的图案在对准角为零时最尖锐,随着对准角的增大而逐渐消失。除此之外,存在由于最低占据分子轨道(LUMO)的几何结构而导致的特征,其可以在宽范围的取向角下观察到。这些特征表现为由于LUMO波函数的形状而抑制特定动量区域中的概率密度,或者由于节面的存在而使RESI产率整体降低。
2011-05-06 physics.atom-ph quant-ph
Nonsequential double ionization with time-dependent renormalized-natural-orbital theory
利用新近提出的含时重整化自然轨道理论(TDRNOT)对数值精确可解的一维He原子模型在几个周期的800 nm激光脉冲作用下的非顺序双电离(NSDI)进行了验证。强激光场中原子的NSDI是非微扰、高度关联的电子动力学的一个典型例子。因此,NSDI是一个重要的“最坏情况”的基准,任何时间依赖的少数和多体技术超越线性响应。据发现,TDRNOT再现了著名的NSDI“膝盖”,即,一个许多数量级的双电离产率的增强(相比纯粹的顺序电离),只有10个最重要的自然轨道(NO)每个自旋。相关的光电子谱-作为“更微分”的可观测量-需要更多的NO。
2014-11-17 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Unravelling inter-channel quantum interference in below-threshold nonsequential double ionization with statistical measures
University College London(伦敦大学学院)
本文研究了强场近似下非顺序双电离中通道间量子干涉,通过统计度量分析不同通道的贡献,揭示了干涉显著性的关键因素,为干涉机制的层级分类和应用提供指导。
2026-01-15 physics.atom-ph quant-ph
Correlated multi-electron dynamics in ultrafast laser pulse - atom interactions
本文介绍了用25和7 fs激光脉冲对Ne和Ar进行多重电离的详细实验研究结果。对于Ne的高度相关的“瞬时”发射高达四个电子是由一个nitrional电子的影响,而在多个电离Ar不同的机制,涉及场电离步骤和nitrional诱导的激发,发挥了重要作用。使用几个周期的脉冲,我们能够抑制这些过程中发生的时间尺度长于一个激光周期。
2004-08-13 physics.atom-ph
Atomic excitation during recollision-free ultrafast multi-electron tunnel ionization
现代强超快脉冲激光产生足够强度的电场,以允许原子中的价电子的隧道电离。这个过程通常被视为一系列孤立事件的快速连续,其中剩余电子的状态被忽略。这样的电子相互作用被预测为弱的,例外的是由线性偏振辐射引起的电离激发和电离。相反,最近有人提出,强场电离可能伴随着两阶段的“震荡”反应。在这里,我们报告了一个独特的实验技术的组合,使我们能够准确地测量暴露于50飞秒激光脉冲的氩气的隧道电离概率。对于当前研究最重要的是,该测量与光学焦点几何形状无关,相当于均匀电场。此外,圆偏振辐射否定了偏振。目前的测量结果表明,隧道电离的结果在同时激发的一个或多个剩余的电子通过shake-up。从原子物理学的角度来看,从特定态诱导电离是可能的,这将影响相干阿秒XUV辐射源的发展。这种脉冲在体内细胞的高分辨率成像和纳米级XUV光刻等领域具有重要的科学和经济潜力。
2010-03-03 physics.atom-ph quant-ph
Sub-barrier recollisions and the three classes of tunneling time delays in strong-field ionization
本文研究亚势垒再碰撞对强场电离隧穿时间延迟的影响,发现干涉减小出口延迟但保持正值,并提出描述隧穿波包起始的新时间特性。
2023-03-24 physics.atom-ph quant-ph
Triggering recollisions with XUV pulses: Imprint of recolliding periodic orbits
研究了超短极紫外光脉冲电离原子后,在红外椭圆偏振激光场驱动下原子中的电子。我们发现,无论原子种类和激光椭圆率如何,都存在电子电离后返回母离子的XUV参数,即,经历了一场战争。这表明,无论红外场的椭圆度如何,XUV脉冲都能有效地触发原子的碰撞。通过研究电子碰撞周期轨道(RPO)在相空间中的位置,得到了电子碰撞时的XUV参数。的RPO和它们的线性稳定性进行了跟踪和分析的红外场的强度和椭圆率的函数。我们确定这里确定的RPO和文献中发现的,并用于解释其他类型的高度非线性现象低椭圆和圆偏振红外场之间的关系。
2021-11-01 physics.atom-ph
Frustrated double ionization of atoms in circularly polarized laser fields
采用三维经典模型,对强圆偏振激光脉冲作用下原子的受抑双电离进行了理论研究。我们发现了一个新的“膝”结构的FDI概率作为强度的函数,这是类似的强度依赖的非顺序双电离概率。当使用具有低电离势和短驱动激光波长的靶时,FDI的观察更有利。这是由于其中的关键作用,这可以从FDI产生的光电子动量分布实验推断。这项工作提供了新的物理见解与圆极化的FDI动态。
2020-09-28 physics.atom-ph
High Harmonic Generation without Tunnel-Ionization
提出了一种新的高次谐波产生方案,该方案不依赖于隧道电离,而是依赖于单光子电离。该方案使用两个驱动器字段:极紫外驱动器,诱导电离,和圆偏振,同向旋转,双色红外驱动器进行的基频和它的二次谐波,诱导电离。利用经典的和含时的薛定谔方程模拟模型氩原子,我们表明,在这种方案中,电离基本上是去耦的。将该过程从隧道依赖性中释放出来,降低了其非线性程度,这为阿秒科学提供了新的能力,例如从高电荷离子或特定的深核电子能级产生高谐波。结果表明,发射的高次谐波涉及红外驱动器的一种颜色的光子的吸收,和第二种颜色的光子的发射。这就要求将来对发射的高次谐波之间可能的相关性进行检查。
2022-12-28 physics.atom-ph