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
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
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
Laser-induced nonsequential double ionization: kinematic constraints for the recollision-excitation-tunneling mechanism
我们研究的物理过程中,一个电子,在返回到它的母离子,促进第二个电子的激发态,它随后隧道。采用强场近似和鞍点方法,我们进行了详细的分析的动力学的两个电子,在量子轨道方面,并划定约束的动量分量平行于激光场的偏振。第一个电子的动能,在返回时,表现出略低于$10U_p$的截止,其中$U_p$是有质动力能,如在再散射阈值以上电离(ATI)中。第二个电子以类似ATI的直接过程离开激发态,其最大能量为$2U_p$。我们还计算了电子动量分布,其最大值与我们的估计和其他方法一致。
2009-06-23 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
Laser-induced nonsequential double ionization at and above the recollision-excitation-tunneling threshold
基于强场近似,详细分析了激光诱导非顺序双电离(NSDI)中第一个电子返回后,将第二个电子提升到激发态,然后从激发态隧穿的RESI机制.我们表明,电子动量分布的形状携带的信息与第一个电子碰撞的束缚态,第二个电子被激发的束缚态,以及电子-电子相互作用的类型。此外,可以为RESI物理机制定义驱动场强度阈值。在阈值处,第一个电子返回时的动能刚好足以激发第二个电子,我们计算了氦和氩在阈值和阈值以上强度区的分布。在后一种情况下,我们将我们的发现与现有的实验。所遇到的电子动量分布是对称的相对于所有象限的平面跨越的动量分量平行于激光场的偏振,而不是集中在第二和第四象限。
2010-01-28 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
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
Nuclear recollisions in laser-assisted $α$ decay
从理论上研究了强激光场中$α$衰变后的激光诱导核裂变。结果表明,强激光对$α$衰变的隧穿率没有明显影响,但可以完全改变$α$的粒子谱.对于$10^{22}-10^{23}$ W/cm $^{2}$的强度,场足够强以诱导发射的$α$粒子和子核之间的碰撞。场中的$α$粒子获得的能量可以达到20 MeV,足以在飞秒时间尺度上触发几种类型的核反应。对于质子发射后的激光诱导电离也可以得出类似的结论。讨论了激光诱导核裂变实验实现的前景。
2013-01-07 nucl-th physics.atom-ph
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
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
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
The Role of Nuclear Coulomb Attraction in Nonsequential Double Ionization of Argon Atom
利用三维经典系综研究了Ar原子强场非序双电离中原子核的作用。通过调节核库仑势,我们可以很好地再现实验相关的电子和离子的动量谱与激光强度以上的碰撞阈值[物理评论Lett。93,263001(2004)]和低于抑制阈值[Phys.Rev.Lett. 101,053001(2008)]定量地。分析揭示了原子核库仑吸引在Ar原子非顺序双电离过程中起关键作用时的详细电子动力学过程。比较了Ar和He的结果,发现原子种类对非顺序双电离有很大的影响。
2010-07-23 physics.atom-ph physics.optics
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
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
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
Elliptical Trajectories in Nonsequential Double Ionization
利用经典的系综方法,非顺序双电离的椭圆和圆偏振的预测存在。重碰撞被认为是潜在的机制,它是唯一可能通过椭圆轨迹。
2010-07-28 physics.atom-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
Envelope-driven recollisions triggered by an elliptically polarized laser pulse
增加椭圆率通常会大大抑制碰撞概率。与此相反,我们报告一个具有大的返回能量和一个很大的概率,无论椭圆率的反作用通道。激光包络在电子获得的能量以及电子返回核心的条件中起着主导作用。我们发现,这个电离通道eciently触发与椭圆偏振脉冲的多重电离。
2020-01-27 nlin.CD physics.atom-ph
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
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
Time delay in nonadiabatic tunneling ionization
Max-Planck-Institut für Kernphysik(马克斯·普朗克核物理研究所)
本文研究非绝热隧穿电离中的时间延迟,通过一维短程势模型和强场近似解析分析,发现高阶修正的再碰撞通道(复合与进一步电离)对时间延迟有显著贡献,且在强弱场下与重散射通道的主导性发生反转。
2026-10-07 physics.atom-ph
Classical Effects of Laser Pulse Duration on Strong-field Double Ionization
利用经典电子系综和准电子近似,研究了激光脉冲宽度对强场双电离动力学的影响。我们覆盖了激光波长780 nm的强度范围$10^{14}-10^{16} W/cm^2$。经典的情况表明,最高的电离率发生在脉冲的早期,并促进双电离产生在几个周期的脉冲。此外,纯粹的经典系综计算预测,随着每个随后的半周期,折射率呈指数下降。我们确认的指数行为的轨迹反分析。
2005-07-25 physics.atom-ph physics.optics
Laser-driven recollisions under the Coulomb barrier
从含时薛定谔方程的从头算解得到的光电子能谱与强场近似(SFA)的预测有很大的不同,不仅在低能处,而且在有质动力能的两倍附近,从直接电子到再散射电子的跃迁都是有质动力能。事实上,在这种情况下,与SFA相比,电离概率的相对增强可以是几个数量级。我们表明,激光和目标参数发生这样的增强和SFA的预测是定性良好。的增强分析库仑校正作用沿解析量子轨道在复杂的时间平面,考虑软下库仑势垒的计算。这些在复杂的时间和空间中的碰撞阻止了分离成亚势垒运动,直到“隧道出口”和随后的经典动力学。相反,到达探测器的整个量子路径决定了电离概率。
2016-12-13 physics.atom-ph quant-ph
Electron-energy bunching in laser-driven soft recollisions
介绍了激光与物质相互作用中的软碰撞。它们的特征在于电子在碰撞时丢失离子,与众所周知的负责高谐波产生或阈值以上电离的正面碰撞相反。我们分析表明,软结晶可以引起一个聚束的光电子能量,通过一系列的低能量峰出现在电子产额沿激光偏振轴。这个峰序列是普遍的,它不依赖于结合势,并发现低于五分之一的有质动能的过剩能量。
2011-05-20 physics.atom-ph physics.class-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
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
Correlation dynamics between electrons and ions in the fragmentation of D$_2$ molecules by short laser pulses
研究了强短脉冲激光场中D $_2$分子隧穿电离后电子与D $_2^+$离子之间的碰撞动力学。返回的电子将D $_2^+$离子碰撞激发到激发电子态,从那里D $_2^+$可以被激光场解离或进一步电离,分别产生D $^+$ + D或D $^+$ + D $^+$。我们模拟了D $^+$的碎裂动力学,并计算了由此产生的动能谱,与最近的实验进行比较。由于电离时间被锁定到仅在光学周期的一部分内发生的隧穿电离时间,所以D $^+$动能谱中的峰提供了电离发生时的时间的测量。这种碰撞动力学形成了分子钟的基础,其中时钟可以以阿秒精度读取,正如Corkum及其同事首先提出的那样。通过定量分析导致碎裂的每个基元过程,确定了如何从D $^+$的动能谱中读出分子钟,以及为了更精确地测量分子钟,应使用什么样的激光参数。
2003-07-17 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
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
Analytical approach to Coulomb focusing in strong field ionization
在经典理论中,超越偶极近似,研究了线偏振强激光场中,原子核的库仑势对产生焦散线的作用。库仑聚焦是通过分析计算库仑动量转移到隧道电子由于再散射,同时应用微扰理论和分类的快速或缓慢的。通过对渐近光电子动量分布的解析推导及其与精确数值计算的比较,考察了所得到的库仑动量转移解析公式的准确性。借助于应用解析方法,分析了非偶极区线偏振激光场中光电子动量分布中库仑聚焦尖点的能量依赖弯曲的起源及其随场参数的变化规律.还研究了高阶坍缩的重要性,并表明它们是导致该区域中极低能量下尖点弯曲度减小的原因。在一般情况下,高阶再散射事件引起的动量转移,而相对于在再散射的瞬时电子动量的扰动,示出诱导显着的非微扰贡献的总动量转移。
2017-12-19 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
Delayed double ionization as a signature of Hamiltonian chaos
分析了强激光脉冲作用下原子延迟双电离的动力学过程。使用简化模型,我们表明,这些过程是一个签名的哈密顿混沌的结果之间的竞争的激光场和库仑吸引力的核。特别是,我们表现出最重要的作用,选定的周期性轨道的不稳定流形,导致这些双电离的延迟。在延迟双电离,我们认为的情况下,“再碰撞激发与随后的电离”(RESI),并作为这种机制的一个标志,我们预测的振荡RESI双电离产率与激光强度的比率。我们讨论了降维模型对延迟双电离动力学过程分析的意义。
2012-02-15 physics.atom-ph
Direct above-threshold ionization in intense few-cycle laser pulses: structures in the angle-integrated energy spectra
本文研究了在短周期强脉冲作用下原子或离子的非电离或脱离理论。结果表明,在一定条件下的脉冲宽度,峰值强度和载波包络相位,电离概率集成超过喷射角几乎周期性地变化与能量,与周期大致等于光子能量足够慢的出射电子。在基于强场近似(SFA)的计算和从头算时间相关的计算中发现这种调制。这是由于修正经典作用量的不同鞍时的贡献之间的干扰所造成的。本文还讨论了在鞍点近似下有效计算SFA电离振幅的方法。
2014-09-03 physics.atom-ph
Slingshot non-sequential double ionization as a gate to anti-correlated two electron escape
在强度低于的-的-的阈值,我们表明,再碰撞诱导的激发与一个电子逃逸快速后,再碰撞和其他电子逃逸的时间延迟通过库仑弹弓运动是最重要的机制之一的非顺序的双电离,强驱动的他在400 nm。弹弓-NSDI是一种通用机制,适用于宽范围的低强度和脉冲持续时间。反关联双电子逃逸是它的显著特征。这一机制提供了一个替代的解释,在以前的研究中获得的反相关的两个电子逃逸。
2018-11-05 physics.atom-ph
The effect of Coulomb field on laser-induced ultrafast imaging methods
通过对高次阈上电离(HATI)谱的理论和实验研究,确定了库仑场在截止区附近的三次返回电离轨道的主导作用.这使得传统的激光诱导电子衍射(LIED)方法中采用的关键假设失效,即根据强场近似(SFA),第一返回轨道占主导地位。结果表明,由于库仑场的影响,第一次和第三次返回产生的入射(返回)电子束具有不同的束流能量、束径和时间演化规律特征,因此,在分析中适当考虑第三次返回轨迹的重要性,将改变LIED中提取的结果。这种库仑场效应在各种基于双折射的激光诱导成像方案中都应考虑。
2020-03-16 physics.atom-ph
Fingerprints of slingshot non-sequential double ionization on two-electron probability distributions
我们研究了在400 nm的低强度近单周期激光脉冲驱动下He的双电离。使用三维半经典模型,我们确定的途径,占主导地位的非顺序双电离(NSDI)。我们主要集中在延迟路径,其中一个电子电离后的时间延迟。我们最近已经表明,延迟通路的机制取决于强度。对于低强度弹弓NSDI是占主导地位的机制。在这里,我们确定的差异,在两个电子的概率分布的流行NSDI途径。这使我们能够确定两个电子逃逸的属性,从而获得重要的洞察弹弓NSDI。有趣的是,我们发现弹弓NSDI的一个可观察到的指纹是两个电子以大而大致相等的能量逃逸。
2019-04-06 physics.atom-ph
Controlling quantum numbers and light emission of Rydberg states via the laser pulse duration
高次谐波产生(HHG)通过强场电离和随后的复合过程产生相干高频辐射。最近,一种基于受抑隧道电离(FTI)的补充方法被证明(Nature Photonics 12,620(2018))。它使用由较低量子数里德堡态产生的光谱分离峰来产生相干极紫外(EUV)光。虽然通过控制重组电子轨迹来增强HHG的发射已经有了很多了解,但关于控制里德堡态的量子数分布却知之甚少。一般认为这种分布主要由场强和激光频率决定。我们发现,事实上,它也随着激光脉冲的持续时间显着变化:增加脉冲持续时间耗尽较低的里德伯态,从而大大降低EUV产额。使用电子轨迹分析,我们确定弹性变形的根本原因。我们的研究结果打开了一扇门,更好地控制生产的相干高频辐射,通过结合FTI和HHG机制,也提高了解释依赖于弹性电子衍射的分子成像实验。
2022-04-14 physics.atom-ph
Laser-induced electron diffraction in the over-the-barrier ionization (OBI) regime
本研究通过经典轨迹模型和TDSE模拟,证明在过势垒电离区域中,激光诱导电子衍射仍能用于分子结构成像,为实时观测大多原子分子化学转变奠定基础。
2022-09-11 physics.atom-ph physics.optics
On efficiency of double ionization of a three-electron atom in moderate laser field intensities
本文通过一维模型和半解析模型研究了强激光场中三电子原子的双电离,发现其“膝”状结构出现在比两电子系统更低的场强下,该偏移主要由内层轨道电子逃逸引发的再碰撞激发通道主导。
2025-06-27 physics.atom-ph
Angle-Resolved Spectra of the Direct Above-Threshold Ionization of Diatomic Molecule in IR+XUV laser field
采用基于非微扰量子电动力学的频域理论,研究了线偏振红外和极紫外(IR+XUV)激光场中双原子分子的直接阈上电离(ATI)。角分辨ATI光谱上的相消干涉条纹与分子结构密切相关,可以用一个简单的预测公式很好地拟合。通过对单色光场和双色光场的直接ATI谱的比较,发现XUV光场能提高电离电子的电离几率和动能,而IR光场能加宽电离电子的能量分布,从而证明了IR+XUV双色光场的直接ATI谱的存在,直接ATI的角分辨谱可以反映分子的结构信息,而不考虑电离电子的碰撞过程。
2018-12-23 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
Non-sequential double ionization with near-single cycle laser pulses
采用三维半经典模型研究了Ar原子在近红外近单周期激光脉冲驱动下的双电离过程,激光强度范围为0.85 $\times$ 10 $^{14}$ W/cm $^{2}$ ~ 5 $\times$ 10 $^{14}$ W/cm $^{2}$ .非对称性参数,分布的两个电子动量分量的总和沿激光场的偏振方向和相关的动量计算作为强度和载波包络相位的函数。一个非常好的协议,发现最近获得的结果在运动学完整的实验采用近单周期激光脉冲。此外,双电离的直接和延迟路径的贡献进行了调查,上述观测。最后,实验获得的反关联动量图案在较高的强度与三维半经典模型再现,并示出是由于从强到软随强度增加的反关联的过渡。
2017-02-14 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
Intensity Effect of Laser-assisted Double Ionization of Helium Atoms by Ultrashort XUV Pulses
研究了激光辅助下基态氦原子的单光子双电离。通过求解全六维含时薛定谔方程,研究了关联和角分布。对联合能量分布和角分布的讨论揭示了弱激光场作用下奇偶宇称双电离过程的竞争。两个光电子之间的发射角度可以通过激光参数来调节。我们描述了激光场如何增强和/或实现双电离的背靠背和并排发射。
2020-03-23 physics.atom-ph
One-Electron Ionization of Multielectron Systems in Strong Nonresonant Laser Fields
提出了一种计算多电子分子靶强场电离动力学的新方法。采用基于无场从头算中性和离子多电子态的多电子波函数模型,构造了一组描述中性振幅和连续电子的耦合含时单粒子Schroedinger方程.这些方程,服从直接数值解或进一步的分析处理,允许一个研究多电子效应在强场电离,电离,高次谐波产生。我们将此方法应用于CO_2的强场电离,并提出中间核激发的重要性,以解释以前的失败的分析模型,重现实验电离产率为这个分子。
2009-10-14 physics.atom-ph physics.chem-ph
Origin of high energy enhancement of photoelectron spectra in tunneling ionization
最近,在强库仑场隧穿电离区,通过数值求解含时薛定谔方程,发现了由于原子核库仑场引起的光电子谱的意外大增强[Phys.Rev.Lett. \textbf{117},243003(2016)]中的隧道电离直接电子的较高能量范围。我们用经典理论和基于连续电子的广义程函近似的库仑修正强场近似的量子理论,结合轨道的蒙特卡罗模拟,研究了这种增强的起源.虽然在小碰撞参量的碰撞中,量子效应产生了相对于经典预测的光谱的整体增强,高能量增强本身被示出为具有经典性质,并且是由于离激光场的峰值不远处释放的光电子的动量空间聚束。聚束是由一个大的和不均匀的,相对于电离时间,库仑动量转移在电离隧道出口。
2018-07-13 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
Electron recollisional excitation of OCS$^+$ in phase-locked $ω+ 2ω$ intense laser fields
Kansai Institute for Photon Science, National Institutes for Quantum Science and Technology(光子科学关西研究所,量子科学技术研究机构)
研究OCS$^+$在强激光场中的回撞激发机制,揭示电子动能与离子通道间的关系。
2026-02-17 physics.atom-ph physics.chem-ph
Enabling high-precision 3D strong-field measurements - Ionization with low-frequency fields in the tunneling regime
原子或分子的电离呈现出令人惊讶的丰富性,超出了我们目前的理解:低频场的强场电离最近揭示了意想不到的动能结构(1,2)。然而,对电子动力学的扎实掌握是阿秒分辨率成像(3)、轨道层析成像(4)、千电子伏相干光源(5)或产生泽普秒持续时间X射线(6)的先决条件。我们提出了一种方法,使审查强场动力学在一个前所未有的水平。我们的方法提供了高精度的测量只有1 meV以上的阈值,尽管5个订单更高的有质动力能量。这一壮举是通过专门开发的超快中红外光源与反应显微镜相结合来实现的。我们观察了隧道区(γ = 0.3)中的电子动力学,并显示了第一个3D动量分布,展示了令人惊讶的近零动量电子和低于eV的低动量结构的新观察结果,尽管颤动能量为95 eV。
2013-05-01 physics.atom-ph