Ionization of clusters in intense laser pulses through collective electron dynamics
用经典分子动力学方法,采用层次树型程序,对中等大小的稀有气体团簇(1000个原子)在强激光脉冲作用下的电子和离子运动进行了微观研究。最佳电离的脉冲参数被发现是波长依赖的。这种共振行为可以追溯到带电团簇内部的集体电子振荡。结果表明,这种动力学可以很好地描述了一个驱动和阻尼谐振子允许对其他能量吸收机制的明确歧视。
2003-10-16 physics.atm-clus
Geometric Dependence of Strong Field Enhanced Ionization in D$_{2}$O
研究了在40 fs,800 nm激光脉冲中,$< 1 - 3 \times 10^{15}W/cm^2$的聚焦强度对D $_{2}$ O的强场增强解离电离的影响.我们观察到当极化在分子平面外时,二价阳离子解离为OD $^{+}$ /D $^{+}$占主导地位,而当极化沿D-D轴排列时,三价阳离子解离为O $^{+}$/D $^{+}$ /D $^{+}$占主导地位。当激光沿着分子的C $_{2v}$对称轴偏振时,没有观察到解离成O/D $^{+}$/D $^{+}$和O $^{+}$ /D $_2$ $^{+}$,也没有观察到任何明显的碎裂成多个离子。即使低于OD $^{+}$ /D $^{+}$的饱和强度,O $^{+}$ /D $^{+}$/D $^{+}$通道也具有较高的产率。通过分析激光场在分子框架内的取向,我们发现,增强的电离是驱动三重电荷三体分裂,但不活跃的双电荷两体分裂。我们的结论是,激光诱导的分子势的扭曲抑制沿C $_{2v}$轴的多重电离,但增强沿D-D方向的电离。
2017-08-23 physics.atm-clus physics.chem-ph
Ionization of clusters in strong X-ray laser pulses
采用混合量子/经典方法研究了强X射线激光与氩团簇相互作用的效应。与单个原子相比,我们发现团簇的电离受到抑制,这与在强激光脉冲中观察到的稀有气体团簇的行为形成鲜明对比。我们已经确定了两个影响负责这种现象:一个高的空间电荷的集群结合一个小的振幅和离域的电子在集群中。我们阐明了不同的场强和集群大小的影响。
2002-06-21 physics.atm-clus
Electron release of rare gas atom clusters under an intense laser pulse
计算原子团簇的能量吸收作为激光脉冲长度$T$的函数,我们发现临界$T^*$的最大值。我们表明,$T^*$可以链接到一个最佳的集群半径$R^*$。这个半径的存在可以归因于最初在双原子分子中发现的增强电离机制。我们的研究结果表明,增强电离应该是广泛的一类稀有气体团簇。从一个简单的库仑爆炸模型出发,导出了最大能量释放与适当比例的膨胀时间之间的解析关系式,该关系式可用脉冲长度$T^*$表示。
2002-06-19 physics.atm-clus physics.atom-ph
Electronic Non-adiabatic Dynamics in Enhanced Ionization of Isotopologues of H$_2^+$ from the Exact Factorization Perspective
最近表明,在H $_2^+$的增强电离中驱动电子动力学的确切电势可以具有由动态电子-核相关引起的大的贡献,超出了任何基于静电的模型可以提供的贡献[1]。这个势是通过分子波函数的精确因式分解来定义的,它允许为电子系统构建一个薛定谔方程,其中势精确地包含了与核系统和任何外部场的耦合效应。在这里,我们研究增强电离同位素的H $_2^+$,以调查这些条款的核质量依赖于这个过程。我们分解成组件,自然产生的条件波函数的确切的潜力,也到组件所产生的边际电子波函数,并比较这些不同的组件,以及近似的潜力的准静态或Hartree近似的基础上的准确传播的传播性能。提出了一种准经典分析方法,以帮助分析驱动电离电子的电势的不同非静电分量的结构。
2016-12-01 physics.atm-clus physics.chem-ph
Enhanced ionization of embedded clusters by Electron Transfer Mediated Decay in helium nanodroplets
在这里,我们报告的观察电子转移介导的衰变(ETMD)涉及镁簇嵌入氦nanodrodles,这是由氦的电离,然后由两个电子从镁簇,其中一个被转移到他的环境中和它,而另一个电子发射到连续。该过程被证明是占主导地位的电离机制嵌入集群的光子能量以上的电离势的他。光电子能谱显示出低能ETMD峰。对于大于5个原子的Mg团簇,我们观察到稳定的双电离团簇。我们认为,ETMD提供了一个新的途径,形成双电离冷物种。
2015-12-15 physics.atm-clus physics.chem-ph
Photoelectron circular dichroism in the multiphoton ionization by short laser pulses: II. Three- and four-photon ionization of fenchone and camphor
用含时单中心(TDSC)方法计算了短脉冲强激光作用下小茴香酮和樟脑分子的角分辨多光子电离。在此基础上,详细研究了这些分子在三光子共振增强电离和四光子阈上电离过程中的光电子圆二色性。计算结果是在一个令人满意的协议与现有的实验数据,测量随机取向的茴香酮和樟脑分子在不同波长的激发脉冲。我们预测一个显着增强的多光子PECD单轴取向的茴香酮和樟脑。
2018-05-18 physics.atm-clus
Surface plasma resonance in small rare gas clusters by mixing IR and VUV laser pulses
分析了40个原子的氙团簇在激光脉冲泵浦下的电离动力学,其中50 fs的红外激光脉冲与相同长度和峰值强度的真空紫外激光脉冲有一个明确的时间延迟。通过改变脉冲之间的时间延迟,揭示了由于红外激光频率与团簇中准自由电子集体运动频率的一致性而引起的共振能量吸收机制。
2004-09-24 physics.atm-clus
Cold molecular ions via autoionization below the dissociation limit
本文提出利用键解离能大于电离能的分子通过自电离产生冷分子离子的方法,并在DyO分子实验中验证了其高效产生内部冷且占据最低转动能级的分子离子。
2024-06-05 physics.atm-clus
Rare-gas clusters in intense VUV, XUV and soft x-ray pulses: Signatures of the transition from nanoplasma-driven cluster expansion to Coulomb explosion in ion and electron spectra
利用准经典分子动力学模拟研究了中等尺寸稀有气体团簇(Ar $_{923}$)在飞秒短波长自由电子激光脉冲作用下的电离、加热和膨胀动力学行为.在固定的总激发能下,对具有$\hbarω$ =20、38和90 eV光子能量的脉冲的相互作用动力学的比较表明从等离子体驱动的团簇膨胀(其中主要是表面离子被流体动力学力驱逐)到具有几乎纯库仑爆炸的准静电行为的平滑过渡。相应的签名随时间变化的集群动力学,以及在最后的离子和电子光谱支持,这种过渡是链接到一个交叉的电子发射过程。所得到的签名在电子光谱被证明是更可靠的识别集群膨胀机制比离子能谱本身。
2010-11-09 physics.atm-clus
Size characterization of neutral rare-gas clusters based on time-resolved polarization anisotropy measurements
Institute of Physics, Universitiy of Freiburg(弗赖堡大学物理研究所);Institute of Physics, Nicolaus Copernicus University in Toruń(托伦哥白尼大学物理研究所)
研究中性稀有气体团簇尺寸测定难题,采用时间分辨偏振各向异性测量技术,提出有效分析模型,能检测平均团簇尺寸微小变化,完善了稀有气体团簇尺寸估计的哈格纳标度律。
2026-07-31 physics.atm-clus
Dynamical ionization ignition of clusters in intense and short laser pulses
用含时密度泛函理论研究了激光场中稀有气体团簇的电子动力学。揭示了早期内、外电离机制。在第一次去除少量电子密度后不久,观察到团簇内部电子波包的形成。通过与簇边界的碰撞,波包振荡被驱动成与激光场共振,因此导致激光能量的更高吸收。内电离增强是因为弹跳电子波包的电场与激光场相长相加。波包中速度最快的电子从团簇整体逃逸,从而也增加了外部电离。
2003-08-01 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Visualizing intense laser field driven electron dynamics in a multielectron molecule: dynamic electron localization, bonding properties and multiple ionization bursts
本文研究了超强超快激光脉冲驱动下基态分子氮阳离子的电子动力学,揭示了由CREI机制引起的电离率振荡、多重电离爆发现象,并详细分析了激光对分子成键性质及电子局域化的瞬态影响。
2025-08-14 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Optimizing the ionization and energy absorption of laser-irradiated clusters
已知稀有气体或金属团簇非常有效地吸收入射激光能量。然而,由于所有的激光和集群参数的复杂的依赖关系,很难预测在何种情况下电离和能量吸收是最佳的。借助三维粒子在细胞模拟氙集群(高达17256个原子),我们发现,对于一个给定的激光脉冲能量和集群的最佳波长存在对应的近似波长的瞬态,线性米氏共振的电离集群在早期阶段的可忽略不计的膨胀。在一个单一的超短激光脉冲,在这个最佳波长的线性共振产生更高的吸收效率比在传统的,双脉冲泵浦探测设置的线性共振在集群扩展。
2008-01-08 physics.atm-clus physics.optics physics.plasm-ph
Augmented collisional ionization via excited states in XUV cluster interactions
通过一个详细的激光-团簇相互作用模型,研究了原子激发态对稀有气体团簇的影响。这表明了在激光-团簇相互作用中两步电离过程的潜力,由此产生的中间激发态允许产生高电荷态和激光脉冲能量的快速传播。这种激发机制的后果表明,通过模拟最近的实验在氩团簇与XUV辐射相互作用,在这两个步骤的过程中显示发挥主要作用,这是与我们的假设,即XUV-团簇相互作用提供了一个独特的窗口到激发原子态的作用,由于相对缺乏光电离和激光场驱动的现象。我们的分析表明,原子的激发态可能发挥了重要的作用,在各种波长的制度,包括拟议的单分子成像与强X射线的研究的潜在影响与材料的强辐射的相互作用。
2010-11-23 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.comp-ph
A universal matter-wave interferometer with optical ionization gratings in the time domain
在过去的二十年里,原子和分子的物质波干涉术在基本量子现象的演示和量子增强的精确测量中引起了迅速增长的兴趣。这些实验利用两个或多个位置和动量态的非经典叠加,这些状态被相干地分裂并重新结合以进行干涉。在这里,我们提出了一个通用的近场干涉仪的实验实现三个短脉冲单光子电离光栅。我们观察到快速分子团簇的量子干涉,复合德布罗意波长小至275 fm。光电离光栅在很大程度上独立于特定的内部能级结构,因此普遍适用于不同种类的纳米颗粒,从原子到团簇,分子和纳米球。干涉仪对小至几纳米的条纹位移敏感,但对速度相关的相移具有鲁棒性,因为光栅仅存在纳秒并在时域中形成干涉仪。
2014-02-06 physics.atm-clus physics.atom-ph quant-ph