The Wigner time delay for laser induced tunnel-ionization via the electron propagator
最近的阿托钟实验使用阿托秒角条纹技术,使测量的隧道时间延迟在激光诱导强场电离。理论上,隧道时间延迟通常由维格纳时间延迟概念来建模,维格纳时间延迟概念是从电子波函数相位相对于能量的导数导出的。在这里,我们提出了另一种方法,通过使用固定的能量传播计算的维格纳时间延迟。发达国家的形式主义适用于非相对论性以及相对论性制度的隧道电离过程从零程电位,在后者政权的传播可以通过适当的时间方法。
2014-02-18 physics.atom-ph quant-ph
Sequential Tunneling vs. Electron Correlation in Multiple Photo-ionization
我们利用最近的双电子释放时间实验[A.N. Pfeiffer等人,Nature Physics 7,428(2011)]。这使得目前占主导地位的approachtures关于独立的电子隧穿理论与完全电子相关的经典释放理论来描述强场双电离中的电子释放的比较测试。
2012-08-07 physics.atom-ph
Non-exponential tunneling ionization of atoms by an intense laser field
讨论了强激光场作用下原子发生非指数隧穿电离的可能性。这种影响可能会发生在比所考虑的系统的寿命更长的时间。初始准定态的非指数耗尽机制是最终连续态的能谱在长时间内被切割。我们首先考虑已知的例子冷发射的电子从金属,隧穿α衰变的原子核,自发衰变在两个能级系统和单光子原子电离的弱电磁场。所讨论的新的物理情况是原子在强低频电磁场作用下的隧穿电离。在这种情况下,衰减服从~1/t的幂律依赖于(长)相互作用时间。
2015-02-26 physics.atom-ph
Salecker-Wigner-Peres quantum clock applied to strong-field tunnel ionization
采用Salecker-Wigner-Peres量子钟方法,通过含时电场测量了强场隧道电离中电子的隧穿时间。我们的结果表明,电子的电离需要一个非零的时间段。这个隧穿时间是凯尔迪什时间的数量级,但严格大于凯尔迪什时间。将量子时钟隧穿时间与通过虚拟探测器方法获得的平均隧穿时间进行比较,发现这两种互补方法给出了非常相似的结果。由于隧穿时间的不对称分布,平均隧穿时间和最可几隧穿时间之间存在不可忽略的差异。
2016-08-09 physics.atom-ph quant-ph
Interpreting tunneling time in circularly polarized strong-laser ionization
本文提出了一种通过分析圆偏振激光中随时间变化的电离产额来研究隧穿过程的方法。数值计算表明,对于长激光脉冲作用下的原子,如果原子的初始电子态波函数是非球对称的,则在激光脉冲峰值强度附近的区域,电离率随激光周期的延迟相移可以用来探测隧穿时间.在这个区域,观察到了明显的延迟相移,表明隧穿时间为几十阿秒量级。进一步的研究表明,在较短波长的激光脉冲作用下,原子在电离过程中具有较长的隧穿时间。在我们的方法中,Wigner旋转技术被用于数值求解三维球坐标系中的单激活电子的含时薛定谔方程。
2016-06-07 physics.atom-ph
Tunnel ionization of open-shell atoms
一个广义的ADK(Ammosov-Delone-Krainov)理论的开壳层原子的电离进行比较的过渡金属原子V,Ni,Pd,Ta和Nb的电离实验。我们的理论被发现是在良好的协议V,Ni,Pd和Ta,而传统的ADK理论高估电离的数量级。理解观察到的电离还原的关键是角动量势垒。我们的分析表明,确定开壳层原子的角动量势垒是不平凡的。斯塔克位移被确定为负责电离抑制的第二个主要效应。最后,这两种效应不能解释Nb数据。电子自旋的分析表明,泡利阻塞可能是负责抑制隧道在铌。
2006-05-06 physics.atom-ph
Transverse electron momentum distribution in tunneling and over the barrier ionization by laser pulses with varying ellipticity
Institute for Basic Science(韩国基础科学研究院);Research School of Physics and Engineering, The Australian National University(澳大利亚国立大学物理与工程学院)
本研究探讨了不同椭圆度激光脉冲下隧道和过障电离中横纵电子动量分布的变化特性,揭示了其在不同电离机制下的差异。
2015-06-30 physics.atom-ph
Revisiting the tunnelling site of electrons in strong field enhanced ionization of molecules
采用量子计算方法研究了强场增强电离非对称双原子分子的电子发射。证明了广泛使用的直观物理图象,电子波包从高场位置(DIU)直接电离是不完全的。除了DIU,我们发现另外两个新的电离通道,场诱导激发与随后的电离从低场网站(ESID),和高场网站(ESIU)。这些通道的贡献取决于分子的不对称性和核间距。我们的工作为双原子分子增强电离这一长期存在的问题提供了一个更全面的物理图景。
2014-01-03 physics.atom-ph
Momentum partition between constituents of exotic atoms during laser induced tunneling ionization
研究了μ子氢、μ子素和正电子素等奇异原子在圆极化强激光场中的隧道电离,并考虑了质心运动对隧道电离动力学的影响。推导了电离产物之间的动量分配。确定了质心运动对电离分量动量分布的影响。这种效应与电子(μ子)与原子核质量的比例成比例,对于奇异原子是不可忽略的,而对于普通原子则是微不足道的。结果表明,磁感应洛伦兹力引起的电子(μ子)动量位移对原子核的动量分布有重要影响,并依赖于电子与原子核质量的比值.
2015-05-18 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
Dynamics of Tunneling Ionization using Bohmian Mechanics
近年来,关于短周期红外脉冲强场电离原子的原子钟实验和理论研究揭示了一些新的特性,引起了人们的广泛关注。在这里,我们研究隧道电离和电子概率的动力学使用玻姆力学。我们考虑一个一维的问题来说明电离过程的基本机制。结果表明,在势垒以下电离区的主要部分,在一个强烈的和短的红外脉冲,电子不隧道\through“的整个势垒,而是已经开始从经典的禁戒区。此外,我们强调之间的对应关系的概率定位的电子在一个特定的初始位置和它的渐近动量。Bohmian力学还提供了一个自然的定义,平均隧穿时间和出口位置,考虑到时间的依赖性的障碍。最后,我们发现电子可以以显著的动能离开势垒,从而证实了最近研究的结果[Camus等人,物理修订版信函119(2017)023201]。
2017-12-19 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
Experimental fingerprint of the electron's longitudinal momentum at the tunnel exit in strong field ionization
本文通过反向旋转双色激光场中氩的强场隧穿电离实验,发现隧穿出口处初始动量分量符号在激光场上升沿和下降沿间发生改变,揭示了该动量对母离子库仑相互作用的增强效应,且结果与强场近似预测一致。
2022-11-03 physics.atom-ph
Coulomb-induced ionization time lag after electrons tunnel out of a barrier
当电子隧穿出由强激光场和原子库仑势形成的激光库仑势垒后,库仑尾会影响隧穿电子的运动。我们表明,这种库仑效应诱导的电子退出势垒的退出时间和电子是自由的电离时间之间的大的时间差(长于一百阿秒)。这种大的时间差对强场过程如阈上电离和高次谐波产生有重要影响,并显著改变了电子轨迹的时频特性。对这些影响进行了半定量的评价,为强场物理研究提供了新的视角,并对阿秒测量提出了重要的建议。
2019-05-31 physics.atom-ph
Local most-probable routes and classic-quantum correspondence in strong-field two-dimensional tunneling ionization
用数值方法和解析方法研究了二维强激光场中原子的电离。我们专注于本地最可能的隧道路线(一些特定的电子轨迹),这是对应于本地最大的光电子动量分布(PMD)。通过经典量子对应,我们得到了一个条件,这些路线的特点是在隧道出口的电子位置。通过将所确定的路线与经典极限和部分解耦近似(其中假设隧穿由2D场的主要分量主导)进行比较,解决了2D隧穿的一些半经典性质。与局部最可能路径相关的PMD局部极大值可以作为超快测量中的首选观测量之一。
2021-05-28 physics.atom-ph
The role of reflections in the generation of a time delay in strong field ionization
重新讨论了隧道电离中的时间延迟问题。分析了隧道出口处时延的来源,强调了隧道时延概念的两个方面:隧道出口处的时延和探测器处的渐近时延。我们表明,前的时间延迟,在这个意义上的波函数的峰值延迟,存在作为一个原则问题,并出现由于子势垒的隧道电子波包的反射和透射分量的干扰。我们通过描述在强场近似中的“深隧穿”机制中的短程势束缚的电子的隧穿电离来解释这一点。如果从这个波函数中提取出势垒下的反射,则峰值的时间延迟消失。因此,我们断言,从表面的障碍的反射的隧道波包的扰动导致在隧道出口附近的时间延迟。
2021-05-31 physics.atom-ph
Coulomb scattering inducing time lag in strong-field tunneling ionization
研究了椭圆偏振强激光场中原子的电离。我们集中在物理起源的偏移角的光电子动量分布和它的可能关系到一个特定的时间。通过发展一个基于强场近似并考虑经典库仑散射的模型,我们能够在宽的激光和原子参数范围内定量地解释最近的原子钟实验。偏移角可以被理解为当电子通过隧穿离开激光库仑形成的势垒时由离子势引起的电子散射。散射时间表现为库仑诱导电离时间滞后,并编码在偏移角。
2022-12-09 physics.atom-ph
Alignment-dependent fluorescence emission induced by tunnel ionization of carbon dioxide from lower-lying orbitals
研究分子在强红外激光场中的电离过程是强场物理研究的重要内容,也是分子价轨道成像和阿秒科学的基础。我们通过实验检测隧道电离的二氧化碳分子的荧光发射的依赖性,显示测量依赖于隧道电离的分子的较低轨道的电离概率。实验测量结果与强场近似(SFA)和分子ADK模型的理论计算进行了比较。我们的研究结果表明,全光学方法的可行性,探测低层轨道的分子的电离动力学,这仍然是很难实现的,直到现在的其他技术。此外,实验结果与理论结果之间的偏差表明,目前描述分子强场电离的理论模型是不完整的。
2013-07-18 physics.atom-ph
Resonant Structures in the Low-Energy Electron Continuum for Single Ionization of Atoms in the Tunneling Regime
我们给出了强度为0.15- 2.0 × 10^15 W/cm^2的超短(25 fs,6 fs)795 nm激光脉冲对He、Ne和Ar单电离的高分辨率实验结果。我们发现,ATI样的图案可以生存在隧道制度和原子结构的形成中起着重要的作用,即使在高强度的低能量光电子能谱。有质动力位移的情况下,分裂的峰值和他们的退化为几个周期的脉冲表明,所观察到的结构起源于一个共振过程。
2004-08-13 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
Over-Barrier Ionization Dynamics Studied by Backpropagation
本文采用适配的反向传播方法分析轨迹拓扑,区分隧穿与越垒电离贡献,揭示初始横向动量对电离转变的影响及 Stark 频移对阈值场强的关键作用。
2025-09-02 physics.atom-ph
Correlations between the final momenta of electrons and their initial phase-space distribution in the process of tunnel ionization
采用全量子力学和半经典方法研究了几个周期的线偏振红外激光脉冲作用下氢原子在隧穿区的阈上电离。作为一种量子处理,我们应用了含时薛定谔方程(TDSE)的直接积分。在半经典近似(SCA)中,假设后隧穿过程中的波包传播可以在经典框架内很好地描述。用这两种方法分析了氢原子电离的相似性和偏差。我们发现,三维半经典方法可以合理地描述ATI峰的动量关联图案。我们还表明,由TDSE方法和半经典方法得到的结果之间的良好的协议。在半经典近似下,我们根据初始条件清楚地识别和分离出电子动量分布的区域。我们用典型的电子轨迹说明了相应的区域。
2016-04-15 physics.atom-ph
Collective tunnel ionization in atomic systems
National Research Nuclear University MEPhI(国立研究核大学MEPhI);P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所);Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院普罗霍罗夫普通物理研究所)
该研究提出原子系统在强低频激光场下集体隧穿效应的理论,通过半经典方法和数值解证实中性氙、负溴离子的非序列双电离集体通道,提出用短圆偏振激光脉冲探测该效应的实验方案。
2026-10-14 physics.atom-ph
Radiation of relativistic electrons created in tunnel ionization of atomic gases by laser beams of extreme intensity
National Research Nuclear University MEPhI(国立核研究医科大学);Institute of Applied Physics RAS(俄罗斯科学院应用物理研究所)
研究极强激光诱导隧道电离产生的相对论电子辐射,通过角分布和谱探测激光焦点强度。
2026-02-04 physics.atom-ph
Breakdown of sequential tunnel ionization in ultrashort electromagnetic pulses
National Research Nuclear University MEPhI(国立研究核大学);P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所);Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院普罗霍罗夫普通物理研究所)
研究强低频电磁场中负溴离子双电离,通过求解含时双电子薛定谔方程,发现短脉冲下序列单电子近似失效,电子 - 电子相互作用降低电离率,且光电子密度分布中有集体隧穿效应特征。
2026-10-14 physics.atom-ph
Momentum Distribution of Near-Zero-Energy Photoelectrons in the Strong-Field Tunneling Ionization in the Long Wavelength Limit
研究了波长为3100 nm的超短强激光辐照下氩原子的电离动力学,得到了能量为零的光电子的动量分布。我们发现了一个令人惊讶的积累动量分布对应meV的能量和\textquotedblleft V "状结构在稍大的横动量。半经典模拟表明逃逸电子和剩余离子之间的库仑吸引力在非常大的距离上起着至关重要的作用。通过对经典轨道的追溯,我们发现在一定的场相位和横向速度窗口中产生的隧穿电子是产生显著积累的原因。我们的理论结果与最近的meV分辨的高精度测量是一致的。
2014-03-03 physics.atom-ph
Sub-Cycle Interference upon Tunnel-Ionization by Counterrotating Two-Color Fields
我们报告的三维(3D)电子动量分布从单电离氦由两个反向旋转的圆偏振场(390 nm和780 nm)的激光脉冲组成。一个明显的3D低能结构和子周期的干扰实验观察和数值再现使用基于轨迹的半经典模拟。通过数值模拟求解含时薛定谔方程验证了低能结构在偏振面内的取向。
2018-03-23 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
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
Rydberg states and momentum bifurcation in tunnel ionization with elliptically polarized light
从数值计算和实验结果可知,隧道电离产生的里德堡态(激发中性原子)的比例随着激光椭圆度的增加而急剧下降。我们提出了一种方法来分析这种依赖于椭圆率,推导出的里德堡态的概率分布,与最近的实验[1]和数值计算结果密切一致。特别是,与现有的提出的机制[1]和一般的预期相矛盾,我们的结果表明,里德堡产额对激光椭圆率的依赖性不是由再散射过程引起的。相反,我们表明,大多数里德伯电子从来没有回到电离后的出口点附近,并最终相对远离原子(相比出口点)后,激光脉冲已经通过。我们还提出了实验数据,揭示了一个分叉,对应于一个截止Rydberg代,并提出了一个解析推导与微扰包含的Coloumb力。[1]T. Nubbemeyer,K. Gorling,A.萨恩斯大学Eichmann和W. Sandner,Phys. Rev. Lett. 101,233001(2008)。
2012-02-08 physics.atom-ph
Probing the tunneling site of electrons in strong field enhanced ionization of molecules
在强激光场中,分子比具有相似电离能的原子具有更高的多重电离率。一个被广泛接受的模型将其归因于相邻离子核和激光的联合场对同一分子内相邻离子的作用。增强电离的基本物理图像是,被电离的高场原子。然而,这一点仍有争议,尚未得到证实。在这里,我们报告了这个长期预测的实验验证。这是通过探测Arbons的两个站点的双电离来实现的,其中通过检测碎片离子的反冲和相对动量来测量电子释放时刻的瞬时场方向和相关电离中心的发射方向。我们的结果明确地证明了分子的增强多电子解离电离的直观图像,并澄清了长期存在的争议。
2013-05-15 physics.atom-ph
Magnetic fields alter tunneling in strong-field ionization
当强激光脉冲引起原子电离时,动量守恒决定了被吸收的光子将其动量$p_γ=E_γ/c$传递给电子及其母离子。即使经过30年的强场电离研究,两个粒子之间的光子动量共享及其潜在机制在理论上仍然存在争议。由于光子动量($~10^{-4}$ a.u.)到目前为止,它们的精确度太有限,无法最终解决这场争论。本文利用两束反向传输激光脉冲的实验方法,详细研究了强场电离中光子动量的影响。该方法的高精度和自参考允许明确地证明电子在隧道势垒下时光的磁场对电子的作用,证实了理论预测,反驳了其他人。我们的研究结果加深了理解,例如,分子成像和时间分辨光电子全息。
2019-02-19 physics.atom-ph
Laser-induced electron Fresnel diffraction in the tunneling and over-barrier ionization
强场电离过程中的光电子动量分布具有多种结构,揭示了这一过程的复杂动力学过程。最近,我们在超强极紫外(XUV)激光脉冲的情况下发现了一种低能干涉结构,并将其归因于激光诱导电子菲涅耳衍射。该结构由激光诱导的电子位移确定[Geng L et al. 2021 Phys. Rev. A 104(2)L021102]。在目前的工作中,我们发现菲涅耳衍射图像也存在于隧道和过势垒区的短脉冲电离。然而,电子位移现在是由激光脉冲的电场分量引起的,而不是在超强XUV脉冲的情况下由磁场分量引起的。在对量子模型和半经典模型进行相应的修正后,我们发现沿激光偏振方向的低能干涉结构与菲涅耳衍射的物理机制相同。这两种模型的预测结果与含时薛定谔方程数值解的精确结果吻合较好。
2022-03-27 physics.atom-ph
Salecker-Wigner-Peres clock and average tunneling times
利用Salecker-Wigner-Peres量子钟,通过对最终态进行后选择,得到一维静态势对局域波包散射的平均透射和反射时间.这些平均时间的行为进行了研究的高斯波包,围绕一个隧道波数,入射在一个矩形障碍,特别是在一个双δ势垒。不透明屏障的制度进行了研究,结果表明,平均传输时间不饱和,没有证据表明哈特曼效应(或其广义版本)。
2011-08-15 physics.atom-ph quant-ph
Virtual-detector approach to tunnel ionization and tunneling times
用虚拟探测器方法对原子电离的调谐时间进行了理论研究。虚拟探测器是一种假想的设备,它允许人们在电离过程中以空间和时间分辨率监测波函数的密度。通过这种理论方法,可以定义电子以最高概率进入和离开第一原理的经典禁区的独特时刻,并且可以明确指定隧穿时间。结果表明,电子进入隧穿势垒的时刻和离开隧穿势垒的时刻都与外电场达到最大值的时刻不一致。在隧穿势垒下以及在出口处,电子在电场方向上具有非零速度。这个非零的出口速度时,必须纳入电子的自由运动是由经典的运动方程建模。
2016-08-04 physics.atom-ph quant-ph
Vortex photoelectron holography in strong-field tunneling ionization
School of Physics and Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理科学与技术学院与武汉光电国家研究中心);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);Institute for Advanced Science, The University of Electro-Communications(电波大学高级科学研究所);Hubei Fundamental Research Center for Physics(湖北物理基础研究中心)
本文提出涡旋光电子全息术,通过求解含时薛定谔方程提取涡旋散射相位,将强场光电子全息从平面波扩展到涡旋再散射,为结构敏感成像提供新方法。
2026-06-23 physics.atom-ph
Spin-orientation-resolved attosecond chronoscopy in strong field ionization
首次通过 circular RABBIT 技术研究 Kr 原子的自旋取向分辨阿秒计时学,发现自旋向上和向下光电子的产率差异与 Wigner 时间延迟密切相关,为探测自旋相关时间延迟行为奠定了基础。
2023-06-28 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 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
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
Relativistic features and time delay of laser-induced tunnel-ionization
研究了相对论隧道电离过程中经典禁带中的电子动力学。通过定义一个规范不变的总能量算符,确定了相对论体系中的经典禁带。在隧穿势垒中引入位置相关的能级,我们证明了相对论性隧穿电离可以用一维直观图像很好地描述。这幅图预言,与众所周知的非相对论性区域相反,电离电子波包沿着激光的传播方向随着动量移动而出现。这与强场近似计算的结果是相容的,其中结合势被假设为零范围。此外,隧道的时间延迟,源于维格纳的定义,研究模型配置的隧道和比较从确切的传播子得到的结果。通过调整Wigner的时间延迟定义的电离过程中,隧道时间在深隧穿和近阈值隧穿制度进行了研究。结果表明,虽然在深隧穿制度签名的隧穿时间延迟是不可测量的远程,它是可检测的,但是,在后者的制度。
2014-02-19 physics.atom-ph quant-ph
Reconstruction of tunnel exit time and exit momentum in strong field ionization, based on phase space methods
我们分析隧道电离的一个单一的原子的维格纳函数的基础上,激发改进的经典电子轨迹的经典相空间:这些开始与出口动量的基础上的量子动量函数和对应的非常好,随后的量子演化。我们推导出一个近似的解析公式来重建隧道出口时间和出口动量的电子动量数据,可以测量,例如,与一个通常的飞行时间电子探测器。
2019-04-10 physics.atom-ph quant-ph
Tunneling dynamics in multiphoton ionization and attoclock calibration
利用强场近似和时间-时间方法,研究了介于隧穿和多光子区之间的强场电离中间区。一个直观的动力学模型的开发,它描述了在一个非绝热的隧道图片与坐标依赖的电子能量在势垒下的运动过程中的电离过程。椭圆偏振激光场中的非绝热效应引起隧穿电子波包在隧道出口处的横向动量移动、在连续谱中的延迟出现以及隧道出口向离子核的移动。后者显着修改库仑聚焦过程中的电子漂移在激光场后退出电离隧道。我们发现,非绝热效应是特别大的库仑场的离子核心时,考虑到在下的势垒运动。这些非绝热修正的simpleman模型修改提供了一个直观的背景,精确的理论和用于测量隧道延迟时间的attocock技术的校准有直接的影响。
2014-08-25 physics.atom-ph quant-ph
New determination of structure parameters in strong field tunneling ionization theory of molecules
在Tong等人[Phys.Rev.A66,033402(2002)]的强场分子隧道电离理论中,电离速率取决于电子从其移除的分子轨道的渐近波函数。从标准的量子化学软件包中得到的轨道波函数一般在渐近区域不够好。本文利用密度泛函理论构造了几种线性分子的单电子模型势。我们表明,渐近波函数可以改进的迭代方法和一个迭代后,准确的渐近波函数和结构参数确定。与新的参数,我们研究了几个分子的依赖性隧穿电离概率,并与其他计算和最近的测量,包括从内分子轨道电离比较。
2010-01-21 physics.atom-ph physics.optics
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
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
Attosecond Ionization Time Delays in Strong-Field Physics
本文综述了用于研究强激光场下原子和分子阿秒电离过程的计时技术,重点介绍了全面表征隧穿电离动力学的新型反传播方法。
2024-02-15 physics.atom-ph
Tracking quantum clouds expansion in tunneling ionization
本研究通过条件振幅方法定义并追踪强场电离中电子波包的演化,验证了经典蒙特卡洛方法在初始阶段的正确性,并揭示了后期波包扩散与干涉效应,同时获取了隧穿出口处的电子分布信息。
2023-10-17 physics.atom-ph
Coherence from multiorbital tunneling ionization of molecules
本文提出多轨道隧穿电离相干模型,发现其对单电离中N₂⁺粒子数反转(空气激光机制)至关重要,但对连续双电离影响甚微,建议按场景取舍。
2023-06-01 physics.atom-ph physics.chem-ph
Statistical Characteristics of Tunneling States in Strong-Field Atomic Ionization
College of Physics and Information Technology and Quantum Materials and Devices Key Laboratory of Shaanxi Province’s High Education Institution, Shaanxi Normal University(陕西师范大学物理与信息工程学院、陕西省高校量子材料与器件重点实验室);College of Physics and Hebei Key Laboratory of Photophysics Research and Application, Physics Postdoctoral Research Station, Hebei Normal University(河北师范大学物理学院、河北省光物理研究与应用重点实验室、物理学博士后科研流动站);Hebei Key Laboratory of Optoelectronic Information and Geo-detection Technology, School of Mathematics and Science, Hebei GEO University(河北地质大学数理学院、河北省光电信息与地质探测技术重点实验室);College of Physics, Henan Normal University(河南师范大学物理学院)
通过数值求解含时薛定谔方程和强场近似,发现隧穿电子的最概然动能与库仑势能差恒为隧道出口库仑势的一半,揭示了隧穿态具有出口位置依赖的准束缚态特征。
2026-06-25 physics.atom-ph
Dynamic core polarization in strong-field ionization of CO molecules
利用全传播三维含时Hartree-Fock理论研究了CO分子的取向相关强场电离。全电离结果与最近的实验结果符合得很好。与单活性轨道(SAO)方法的比较表明,尽管核心电子通常束缚得更紧,对总电离产额的贡献很小,但它们的动力学性质不可忽略,有效地改变了最高占据轨道电子的行为.通过将其引入SAO方法,我们发现动态核极化在CO分子的强场隧穿电离中起着重要作用,这有助于分子隧穿电离理论在单激活电子近似下的进一步发展.
2013-07-17 physics.atom-ph
Adiabaticity and diabaticity in strong-field ionization
如果光子的能量远小于电子的结合能,则强光场对原子的电离通常被描述为电子隧穿通过势垒,该势垒是由原子势和与光场的瞬时电分量相关的势叠加而产生的。在严格的隧穿机制中,电子对光场的响应被认为是绝热的,而非绝热效应被认为是可以忽略的。在这里,我们调查到什么程度,这个术语是一致的语言的基础上,所谓的绝热表示。这种表示法通常用于物理学的各个领域。对于电子束缚态,绝热表示产生由非绝热跃迁连接的离散势能曲线。当将绝热表示应用于光学强场电离时,概念上的挑战是瞬时哈密顿量的本征态形成连续体;即,不存在离散的绝热状态。这个困难可以通过应用解析延拓技术来克服。这样,我们得到了严格的分类绝热状态和(非)绝热和(非)非绝热电离动力学的一个明确的特征。此外,我们区分两个不同的制度内的隧道电离和解释的依赖性的电离概率的脉冲包络。
2013-04-22 physics.atom-ph
Experimental evidence for Wigner's tunneling time
粒子穿过势垒的隧穿仍然是最引人注目的量子现象之一。由于激光技术的进步,可以很容易地产生与原子中的电子经历的那些类似的电场,并且为动态地研究电子隧穿通过由激光场和原子场叠加形成的势垒的过程提供了机会。强激光场技术的阿秒时间和埃空间分辨率允许解决与隧穿相关的基本问题,这些问题仍然是开放和有争议的:在势垒下花费了多少时间,同时粒子获得了多少动量?在这个结合实验和理论研究,我们证明了强场电离的领先的量子力学维格纳处理的时间分辨描述的隧道是有效的。我们实现了高灵敏度的隧穿势垒和明确地隔离其影响,通过执行几乎相同的隧穿几何结构的两个系统的差分研究。此外,使用低频激光,我们基本上限制了作为不确定性的主要来源的过程的非绝热性。实验和理论之间的一致性意味着两个实质性的修正方面广泛采用的准经典处理:除了沿激光场方向的非零纵向动量,我们提供了明确的证据,为非零隧穿时间延迟。这也解决了如何发生从隧道势垒到自由空间的经典演化的喷射电子的过渡的基本问题。
2016-11-11 physics.atom-ph quant-ph
Shapes of leading tunnelling trajectories for single-electron molecular ionization
基于P. D.希斯洛普和我《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活性电子模型的领先隧穿轨迹(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。所获得的结果的物理意义进行了讨论。
2011-06-03 math-ph math.MP physics.atom-ph