Nondipole photoelectron momentum shifts in strong-field ionization with mid-infrared laser pulses of long duration
我们考虑了线偏振红外激光场在长脉冲极限下的原子强场电离。我们展示了如何在平面上的传播和极化方向形成的非偶极子效应导致(i)的起源的环描述的能量允许的最终电子动量为个人以上的阈值电离通道和(ii)在每个环上的连续人口的重新分配的移位。
2021-07-01 physics.atom-ph
Photoelectron -- residual-ion entanglement in streaked shake-up ionization of helium
本文从头计算氦在XUV–IR条纹场中的直接与振光电离谱,揭示光电子与n=2、3激发态He+剩余离子的相互作用导致相位延迟及显著方向依赖。
2024-09-05 physics.atom-ph
Unraveling nonadiabatic ionization and Coulomb potential effects in strong-field photoelectron holography
强场光电子全息术已被提出作为一种手段,询问的空间和时间信息的电子和离子的动态系统。在电离之后,电子波包的一部分可以直接到达检测器(参考波),而另一部分可以被驱回离子,在那里它被散射(信号波)。这两种波的干涉全息图可用于检索目标信息。然而,与传统的光学全息术不同,电子波包的传播不仅受到激光场的影响,而且还受到库仑势的影响。此外,在整个激光脉冲持续时间内发射电子,因此可能发生多重干涉。本文采用广义量子轨道蒙特卡罗方法研究了库仑势和非绝热次循环电离对光电子全息图的影响。结果表明,光电子全息图只有在考虑电离过程中的非绝热效应时才能得到很好的描述,而库仑势只有在隧道电离区才能忽略不计。我们的研究结果有助于建立光电子全息术,用于探测原子和分子的空间和动力学性质。
2016-02-19 physics.atom-ph
Multielectron effects in strong field ionization of CO$_2$: impact on differential photoelectron spectra
本文报道了CO $_2$的{ \it ab-inito}耦合通道处理的全微分光电子能谱。被认为是在400 nm和800 nm波长为中心的激光脉冲的光电离,与任意的分子排列和偏振(线性和椭圆形)。计算揭示了显着的激发态通道的贡献,在某些分子取向,一个数量级大于基态通道中的再散射平台。由于电离到激发态通道,观察到ATI光谱中的多光子结构和角分辨光谱中的节特征的部分洗脱。光谱的定性性质由电离阈值、轨道对称性和通道间耦合的优先顺序决定。
2017-09-03 physics.atom-ph
Evolution of the transverse photoelectron momentum distribution for atomic ionization driven by a laser pulse with varying ellipticity
研究了变椭圆率激光脉冲驱动下原子电离的过程。本文研究了在强激光场作用下,沿垂直于偏振面方向发射的光电子的动量分布(横向分布)。结果表明,随着激光脉冲椭圆率的变化,横向分布从接近线偏振的奇异尖状分布演变为接近圆偏振的平滑高斯结构。在后一种情况下,当椭圆率参数$ε\to 1$的强场近似公式的横向动量分布变得定量正确。
2014-07-02 physics.atom-ph
Photoelectron spectra after multiphoton ionization of Li atoms in the one-photon Rabi-flopping regime
计算了强激光场作用下Li原子多光子电离后的二维光电子动量分布和能谱。含时的薛定谔方程求解内的单活性电子近似使用的模型势,准确地再现的结合能和偶极子矩阵元素的锂原子。与外部电磁场的相互作用被处理内的偶极子近似。我们发现,拉比振荡的人口之间的地面$2s$状态和激发$2p$状态的单光子共振制度反映在发射的光电子的能量谱,表现出干涉结构的最小值。分析了激光峰值强度和脉冲宽度的变化引起的光电子能谱中干涉结构的变化。
2019-09-21 physics.atom-ph
Photoelectron angular distribution in two-pathway ionization of neon with femtosecond XUV pulses
分析了氖原子非共振单光子电离和共振双光子电离双通道干涉中光电子的角分布。我们考虑双色飞秒XUV脉冲,其基频被调谐到氖的$2p^5 3s$原子态附近。求解了含时的薛定谔方程,并利用所得结果计算了主光电子线处的角分布和相关的各向异性参数。我们还采用了一种依赖于时间的微扰方法,它允许获得大范围脉冲参数的过程信息,包括连续辐射的稳态情况,即,无限长的脉冲在微扰理论的适用范围内,这两种方法的结果比较一致。
2016-11-07 physics.atom-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
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
Theoretical study of pulse delay effects in the photoelectron angular distribution of near-threshold EUV+IR two-photon ionization of atoms
理论研究了在飞秒极紫外(EUV)和近红外(IR)激光脉冲联合作用下,氢原子和惰性气体(He,Ne,Ar)原子双色双光子近阈值电离产生的光电子角分布(PAD).使用二阶含时微扰理论,我们澄清了双光子电离过程如何依赖于EUV-IR脉冲延迟,以及它是如何连接到共振和非共振电离路径之间的相互作用。通过求解含时薛定谔方程,计算了各向异性参数$β_2$和$β_4$以及表征PAD的分波振幅比和相对相位。我们表明,在一般情况下,这些参数显着依赖于EUV和IR脉冲之间的时间延迟,除了他。这种依赖性与光电离的共振和非共振路径的不同相对作用有关。我们对H、He、Ne和Ar的数值计算结果表明,脉冲延迟效应对$p$壳层电离比对$s$壳层电离更明显。
2014-07-11 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
Double-slit photoelectron interference in strong-field ionization of the neon dimer
波粒二象性是量子世界固有的特性。双缝实验经常被用来理解这个基本概念的不同方面。干扰的发生依赖于缺乏哪条路的信息和缺乏退相干机制,这可能会扰乱波前。在这封信中,我们报告的观察到的双中心干涉分子框架光电子动量分布时,氖二聚体电离的强激光场。后选择的离子,这是在符合电子测量,允许选择对称的连续电子波函数,导致观察两个,gerade和ungerade,类型的干扰。
2018-03-20 physics.atom-ph
Photoelectron ionization spectra in a system interacting with a neighbor atom
利用拉普拉斯变换方法研究了与相邻二能级原子相互作用系统的光电子电离谱。这些光谱通常由几个峰组成。通过对二能级原子的测量,得到了光电子电离谱在拉比频率处的振荡。的存在下,发生周期性的拉比周期的频谱零点的预测。对此现象进行了详细的分析。
2011-03-09 physics.atom-ph quant-ph
Spatial asymmetry of photoelectron emission in strong-field ionization of atoms irradiated by a bichromatic laser field
本文从理论上研究了由两个公度谐波相干叠加组成的线偏振双色激光场辐照下,原子阈上电离(ATI)的强场多光子过程产生的光电子发射的空间(极性)不对称现象。在标准速度规范(VG)中的常规强场近似(SFA)下,在所谓的Keldysh参数$γ$为任意值的条件下,包括多光子电离(对于$γ\gg 1$)和隧穿电离(对于$γ\ll 1$)两种情况下,解决了这个问题.根据这样的VG-SFA考虑,计算的光电子动量分布(PMD)表现出明显的空间不对称性(即,光电子发射被证明沿着相对于入射激光场极化的相反方向是不同的),即使对于其总电场强度具有极对称性的特定双色场也是如此。此外,一个明确的相关性之间的空间对称性/不对称性的光电子发射和所施加的矢量势的双色场是可靠的,使计算的PMD的对称性被证明是遵循精确的对称性的入射激光双色场的施加的矢量势,在一个密切的类比与著名的Aharonov-Bohm效应。基于我们的这些发现,试图确定这一有趣的现象背后的物理机制,并提供一种半经典解释的部分贡献,从光电子动量在最终连续态的部分强场ATI的量子点(S)对应于一定的(固定)数量的两个谐波吸收。
2017-06-15 physics.atom-ph
Photoelectron energy peaks shift against the radiation pressure in strong field ionization
光电效应描述了在吸收一个或多个光子时电子的射出。这个电子的动能由光子能量减去电子的结合能决定,如果涉及强激光场,则还由有质动力势决定。因此,人们普遍认为原子和分子的光电子能量不依赖于电子的发射方向,但自1990年以来,理论研究对此提出了质疑。在这里,我们提供了实验证据,即对光传播方向发射的光电子的能量向更高的值移动,而那些沿光传播方向发射的电子被转移到较低的值。我们将能量转移归因于运动电子与入射光子相互作用的非偶极贡献。
2021-10-08 physics.atom-ph
Chiral photoelectron angular distributions from ionization of achiral atomic and molecular species
我们表明,两个非手性组分的组合-原子或分子的目标加上圆偏振光子-可以产生手性结构的光电子角分布。对于CO的光电离,当分子轴既不垂直于光传播轴也不(反)平行于光传播轴时,碳K壳层光电子的角分布是手性的。在He的光双电离中,一个电子的分布是手性的,如果另一个电子在前一种情况下像分子轴一样取向,并且如果电子可以通过它们的能量来区分。在这两种情况下,圆偏振光子定义了一个具有旋转方向的平面,CO分子或一个电子定义了一个额外的轴,这足以建立一个明确的手性坐标系。为了产生手性结构的电子角分布,这样的坐标系是必要的,但不是足够的。我们表明,需要额外的电子-电子相互作用或散射过程来创建手性角分布。
2020-05-08 physics.atom-ph
Photoelectron combs in ionization: Influence of rescattering and nondipole effects
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理学院理论物理研究所)
通过严格求解含时薛定谔方程,研究极端紫外脉冲序列电离中的光电子动量与能量梳结构,揭示再散射和非偶极效应(包括辐射压力)对梳峰位移、子结构和相干性的影响。
2025-11-06 physics.atom-ph
Photoelectron Angular Distributions for Two-photon Ionization of Helium by Ultrashort Extreme Ultraviolet Free Electron Laser Pulses
利用速度图成像技术获得了氦原子双光子电离产生的出射$s$和$d$连续波包的光电子角分布,并由此确定了出射波的相移差和振幅比.氦原子用超短极紫外自由电子激光脉冲电离,光子能量为20.3、21.3、23.0和24.3 eV,由SPring-8紧凑型SASE源测试加速器产生。当光子能量被调谐到激发能级或里德伯流形时,相移差的测量值与散射相移差不同。这种差异源于超短脉冲双光子电离中共振和非共振路径的竞争。由于这种竞争在原理上可以通过脉冲形状来控制,因此本文的结果为连续波包的剪裁提供了一种新的途径。
2012-09-30 physics.atom-ph
Selective enhancement of resonant multiphoton ionization with strong laser fields
利用速度图成像技术,在1.1 × 10 ~(13)~ 3.5 × 10 ~(13)W/cm ~ 2的强度范围内,对800 nm线偏振激光场电离的双原子的光电子动量分布进行了高分辨的跟踪。在一定的激光强度,动量谱表现出明显的双环结构的低阶阈上电离,这似乎是不存在的在较低或较高的激光强度。通过研究强度分辨的光电子能谱,我们发现这种双环结构起源于原子的多里德堡态共振多光子电离。通过改变激光强度,我们可以选择性地增强原子里德堡态的共振多光子电离。研究了多光子共振光电子的角分布。
2015-12-08 physics.atom-ph
Analysis of two-dimensional high-energy photoelectron momentum distributions in single ionization of atoms by intense laser pulses
采用二阶强场近似(SFA 2),分析了强激光场中原子中高能光电子的二维动量分布。的SFA2帐户与目标离子的返回电子的再散射到一阶,其有效性是通过与通过求解时间相关的薛定谔方程(TDSE)的短脉冲得到的结果进行比较。通过对SFA 2理论的分析,我们证实了二维动量谱中沿背散射脊(BRR)的产额可以解释为返回电子波包在后向的弹性散射.分析了在不同激光参数下提取的电子波包的特性,包括它们与激光强度和脉冲宽度的关系。对于长脉冲,我们还研究了第一次和第二次回波的波包。
2007-07-28 physics.atom-ph
Photoelectron circular dichroism with Lissajous-type bichromatic fields: One- vs two-photon ionization of chiral molecules
在微扰极限下,分析了单光子和双光子电离过程中,在两个相互正交的线偏振激光场$ω$和$2ω$作用下,随机取向分子电离释放的光电子的角分布.特别地,我们关注最近预测的[Ph.V. Demekhin { \it et al.},物理修订信函\textbf{121},253201(2018)]中描述的光电子发射中的前向-后向不对称性,其由两个场的干涉引起并且取决于它们之间的外部相对相位。目前的理论分析证明了手征效应的起源,并建议,一个分子之间的两个电离场引入了一个额外的内部相对相位。
2019-05-21 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
Photoelectron spectra in strong-field ionization by a high frequency field
我们分析了双色和单色激光场诱导的原子光电子动量分布的强场近似(SFA),可分离的库仑-Volkov近似(SCVA)和从头计算处理。我们专注于高频区域--所使用的最小频率大于原子的电离势。我们观察到一个显着的协议之间的从头算和速度计SFA的结果,而速度计SCVA未能同意。分析了失败的原因。
2009-06-10 physics.atom-ph physics.optics
Sub-barrier Coulomb effects on the interference pattern in tunneling ionization photoelectron spectra
我们使用基于量子熵的半经典方法来计算强场隧穿电离过程中经典禁止的子势垒区中光电子和母离子之间的库仑相互作用。我们发现-除了众所周知的隧道电离概率的修改-也有光电子能谱中的干涉图案的影响。在长波长范围内,亚势垒库仑效应引起的干涉条纹在激光偏振方向上的位移可以用解析方法得到。我们比较了我们的结果与含时薛定谔方程的\emph{ab initio}解决方案,并发现在长波长制度,而标准的强场近似失败。我们发现,沿着低阶阈上电离环的结结构也受到亚势垒库仑效应的影响。
2012-10-09 physics.atom-ph quant-ph
Classical collisional trajectories as the source of strong-field double ionization of helium in the knee regime
本文将一个准静态模型推广到描述氦原子在强线极化场中的双电离过程,揭示了电离动力学中的双电子关联效应。我们的数值计算再现了过量的双电离和实验观察到的光电子谱定量和定性。此外,它表明,经典的碰撞轨迹是双电离的膝盖制度的主要来源,负责不寻常的角分布的光电子。
2001-12-05 physics.atom-ph
Multielectron effect in strong-field ionization of CO
本文研究了CO分子在强激光场电离中,由感应偶极势描述的离子多电子极化对光电子动量分布的影响。通过三维含时薛定谔方程数值解和半经典模拟,发现动量分布的改变是由感应偶极势作用力与电离势的线性斯塔克位移综合效应引起的。
2024-04-22 physics.atom-ph
Ultrafast Ionization Dynamics Encoded in a Photoelectron Spin Torus
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
研究通过模拟展示强场离子化生成光电子自旋纹理,揭示自旋环拓扑结构与超快时间延迟的关系,提出自旋极化作为自参考阿秒计量的鲁棒内部自由度。
2026-04-02 physics.atom-ph quant-ph
Relativistic photoelectron spectra in the ionization of atoms by elliptically polarized light
研究了强椭圆偏振光作用下原子的相对论隧道电离。朗道-戴克涅公式的相对论版本。得到了相对论光电子能谱的一般解析表达式。计算了电子发射的最可几角、此角附近的角分布、最大值的位置和能谱的宽度。在弱场极限下,我们得到了常见的非相对论性结果。对于圆偏振的情况,我们的分析结果与Krainov最近的推导[V. P. Krainov,J. Phys. B,{ \bf 32},1607(1999)]一致。
1999-12-22 physics.atom-ph physics.optics
The Amplitude of a Process with Direct Ionization of the Atom
我们认为一个分析的方法来阐明库仑相互作用中所发挥的作用,形成的光谱和角分布的电子产生的阈值以上的原子电离。我们的方法是基于允许的多次散射的光电子的库仑电位的剩余离子,与拾取场光子在每个散射行为。的振幅与直接电离的原子和随后的散射的光电子在连续的剩余离子的库仑势的过程中被发现。
2017-09-25 physics.atom-ph
Vector parameters in atomic ionization by twisted light: polarization of electron and residual ion
本文扩展了光电子角分布方法,研究扭曲光对光电子自旋极化及残余离子取向和排列的影响,以氪原子电离为例,分析自旋分量随锥角变化。
2023-10-05 physics.atom-ph
Above-threshold ionization and photoelectron spectra in atomic systems driven by strong laser fields
阈值电离(ATI)是强场激光与物质相互作用的结果,是提取原子分子靶电子结构和动力学信息的基本过程之一。此外,它也可以用来表征激光场本身。在这里,我们开发了一个解析描述ATI,扩展了理论强场近似(SFA),为直接和再散射跃迁振幅的原子。从一个非局部的,但可分离的潜在的束缚自由偶极子和再散射跃迁矩阵元解析计算。与ATI过程的标准方法相比,我们对再散射矩阵元素的分析推导使我们能够直接研究再散射过程如何取决于原子目标和激光脉冲特征-我们可以打开和关闭具有不同物理起源或对应于不同物理机制的贡献。我们比较SFA的结果与完整的数值解的含时薛定谔方程(TDSE)内的几个周期的脉冲制度。我们的SFA和TDSE模型之间的协议被发现ATI频谱。我们的模型也捕捉到了光电子谱对激光场的载波包络相位的强烈依赖性。
2015-09-07 physics.atom-ph
Time-resolving the birth of photoelectrons in strong-filed ionization with an isolated attosecond pulse
School of Physical Sciences, Great Bay University(大湾大学物理科学学院);School of Physics and Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院与武汉光电国家研究中心);Research Center for Advanced Optics and Photoelectronics, Department of Physics, College of Science, Shantou University(汕头大学理学院物理系先进光学与光电子学研究中心)
本文提出利用孤立阿秒脉冲通过相干干涉技术时间分辨光电子动态,揭示强场离子化中电子能量与诞生时间的关系。
2026-04-24 physics.atom-ph physics.optics
Supercontinuum in ionization by relativistically intense and short laser pulses: ionization without interference and its time analysis
在强场量子电动力学的框架下,研究了相对论强激光脉冲作用下的电离。我们的主要重点是电离超连续谱的形成。更具体地说,当研究由圆偏振脉冲电离的光电子的能量分布时,我们观察到缺乏干涉图案的宽结构的出现。这些超连续谱延伸超过数百个驱动光子能量,因此对应于高阶非线性过程。相应的极角分布示出归因于光电子所经历的辐射压力的不对称性。此外,我们的时间分析表明,组成超连续谱的电子可以形成短持续时间的脉冲。虽然我们提出了充分的数值结果,他们的解释是基于鞍点近似的电离概率振幅。
2015-08-03 physics.atom-ph
Above-threshold ionization photoelectron spectrum from quantum trajectory
强激光-原子物理中的许多非线性量子现象可以用轨道的概念直观地解释。利用玻姆力学研究了强激光场与原子相互作用的多光子过程:阈上电离。首先从玻姆-牛顿方程出发,得到了原子电子在强激光场中的量子运动轨迹,然后由轨迹求出光电子的能量。利用光电子系综的能量,我们得到了ATI谱,这与以前的理论和实验结果是一致的。将BM方法与经典的轨道Monte-Carlo方法进行比较,我们发现量子势在再现ATI谱中可能起着关键作用。我们的工作可能为理解强激光原子物理中的量子现象提供一种新的途径。
2009-06-18 physics.atom-ph quant-ph
Relativistic mask method for electron momentum distributions after ionization of hydrogen-like ions in strong laser fields
本文将广泛应用于非相对论计算光电子角分布的波函数分裂方法推广到相对论偶极子近似下。由于在偶极近似下,相对论性Volkov态的封闭形式的表达式是不可用的,我们建立这样的状态数值求解一个单一的二阶微分方程。用直接掩模法和相对论掩模法计算了高电荷态离子在不同电离状态下的光电子能谱和角分布。我们表明,相对论掩模方法工作得很好,并再现了电子的能量和角分布计算的直接方法中的能量范围内,这两种方法都可以使用。另一方面,相对论掩模方法可以应用于更长的激光脉冲和/或更高的光电子能量,其中直接方法可能有困难。
2020-08-11 physics.atom-ph
Sub-cycle resolved strong field ionization of chiral molecules and the origin of chiral photoelectron asymmetries
本研究通过圆偏振双色激光场对手性分子进行强场电离,发现相对螺旋度影响光电子圆二色性,且PECD随亚周期释放时间调制,提出基于手性初始态电子的启发式模型解释该现象。
2024-02-05 physics.atom-ph quant-ph
Photoelectron angular distribution from the high-order above-threshold ionization process in IR+XUV two-color laser fields
研究了红外+极紫外双色激光场中的高次阈上电离(HATI)谱。我们发现,对应于XUV光子的吸收的量子特征是很好地说明了一个特殊的下降结构的第二平台的HATI光谱。通过通道分析,我们发现光谱的角分布归因于不同通道贡献的相干叠加,光谱中的凹陷结构与双色激光场中电离电子与其母离子激光辅助碰撞(LAC)过程中一个XUV光子的吸收直接相关.此外,通过鞍点近似,得到了经典的能量轨道方程,并发现这种倾斜结构是由于碰撞过程中电子吸收一个XUV光子时,LAC被动量守恒定律限制在某个方向上,此时HATI的几率最小.最后,我们发现在整个光谱中的干涉图案归因于碰撞时刻$t_0$和$2π/ω_1-t_0$在LAC过程中的不同轨道的干涉。
2018-01-28 physics.atom-ph
Sub-cycle time resolution of multi-photon momentum transfer in strong-field ionization
在原子的多光子电离期间,很好地理解所涉及的光子如何将其能量转移到离子和光电子。然而,光子线性动量的转移仍然没有完全理解。在这里,我们提出了一个时间分辨的测量沿激光脉冲传播方向的线性动量转移。在电偶极近似的极限之外,我们观察到一个随时间变化的动量转移。利用attocock技术,我们可以证明时间平均的光子辐射压图象并不普遍适用,并且在电磁波周期内,向光电子的线性动量转移依赖于电离时间。对于激光场中的自由电子,我们基本上可以用经典模型来解释测量到的线性动量转移。然而,由于出射光电子与母离子的相互作用以及电子出现在连续谱中时的初始动量,需要进行校正。母离子的相互作用诱导一个可测量的负阿秒时间延迟之间的外观在连续的电子与最小的线性动量转移和时间点的最大电离率。
2019-05-23 physics.atom-ph
Ionization phase-shifts between two laser-dressed states
利用光电子动量成像技术研究钾原子在强耦合区域的REMPI,发现缀饰态的AT分裂与激光场强成正比,并通过PAD分波分析揭示了源于库仑相与量子缺陷相共同作用的缀饰态间相移,为阿秒电离时间延迟提供了新见解。
2025-03-07 physics.atom-ph
The use of relativistic action in strong-field nonlinear photoionization
研究了强线偏振激光场诱导的非线性相对论电离现象。出发点是一个自由电子在强激光束产生的电磁场中运动的经典相对论作用。这个作用量已被用来计算半经典跃迁速率。得到了电离率、光电子发射速度和光电子漂移动量分布的简单解析表达式,这些解析表达式适用于非相对论束缚系统,也适用于能量对应于下连续统上边界的初态、隧道态和多光子态。在一个非相对论束缚系统的情况下,我们恢复Keldysh公式的电离率。在初始状态的相对论效应导致一个弱的增强的势垒下电离的速率和非零的光电子离开速度的外观。
1999-10-19 physics.atom-ph
Semiclassical analysis of photoelectron interference in a synthesized two-color laser pulse
本文测量了氪在400 nm强场和800 nm弱场双色激光脉冲中强场电离的光电子能谱。光电子能谱中的主要阈上电离(ATI)峰和边带峰的强度相对于双色分量之间的相对相位大致相反地振荡。本文从不同电子轨迹干涉的角度研究了强场ATI区的光电子干涉测量,将RABBITT型分析推广到强场区。基于强场近似模型,我们得到了ATI峰和边带峰的振荡随相对相位的解析表达式。在不考虑原子势影响的情况下,对于ATI主峰的干涉最大值,双色激光脉冲场最大值的相移为π/4。
2019-11-11 physics.atom-ph
Photoelectron spectra in an autoionization system interacting with a neighboring atom
讨论了单离散能级与相邻二能级原子相互作用系统的光电子电离谱。导出了长时间电离谱的计算公式。根据这个公式,光谱可以由多达八个峰组成。此外,在这些光谱中还发现了弱光抽运的类Fano零点。条件电离光谱依赖于相邻原子的状态,表现出拉比频率振荡。在这些光谱中发现了每拉比周期发生一次的动力学谱零点。
2011-04-08 physics.atom-ph quant-ph
Photoelectron Polarization Vortexes in Strong-Field Ionization
本文通过含时薛定谔方程数值解、自旋分辨强场近似和经典轨迹蒙特卡罗模拟,研究了强线偏振激光诱导的光电子自旋极化,发现动量分辨的自旋极化呈涡旋结构,源于束缚态自旋轨道耦合向连续态的转移,并验证了自旋极化电子全息术提取原子精细结构信息的可行性。
2024-02-19 physics.atom-ph quant-ph
On the selective multiphoton ionization of sodium by femtosecond laser pulses: A partial-wave analysis
研究了800 nm飞秒激光脉冲在进入越垒电离区的激光峰值强度范围内对钠离子的多光子电离。光电子动量分布和能谱的数值计算是通过求解含时薛定谔方程的三个值的激光强度从这个域。计算的光谱与Hart等人(Phys. Rev. A 2016 93 063426)实验获得的光谱吻合良好。与弗里曼共振相关的光谱峰的分波分析表明,每个峰是由共振增强的多光子电离通过不同的中间态产生的光电子的贡献的叠加。研究表明,在特定的激光强度下,主要通过单个中间态发生的选择性电离是可能的。
2020-07-07 physics.atom-ph
Angular distribution of photoelectrons generated in atomic ionization by twisted radiation
本文建立宏观原子靶在扭曲 Bessel 光束照射下的光电子角分布理论,并以氦自电离共振为例表明光束参数可显著改变 PAD。
2023-05-11 physics.atom-ph physics.optics
Magnetic-Field effect in Laser-assisted XUV ionization
研究了激光辅助超紫外电离中激光脉冲的磁场效应。通过数值求解三维含时薛定谔方程,发现红外条纹场的磁场效应使光电子动量分布发生畸变。它的结果在一个横向动量和时间延迟依赖的纵向光电子动量位移,这是进一步分析证实采用非偶极校正强场近似。我们还表明,磁场不影响从条纹频谱检索的时间偏移,虽然条纹频谱显然是由磁场效应引起的动量偏移改变。利用阿秒拖尾技术揭示了激光脉冲的时间分辨非偶极效应。
2022-10-28 physics.atom-ph
Dissecting Sub-Cycle Interference in Photoelectron Holography
强场量子隧道电离中的多路全息干涉是揭示分子电影亚埃阿秒动力学的关键。这种关键的子周期运动往往被较长的时间尺度效应所掩盖,例如出现在阈上电离(ATI)中的环形图案。在目前的工作中,我们克服了这个问题,结合两个新的技术在理论和实验分析:单位细胞平均和时间滤波数据和模拟。这些共同抑制ATI环,并使氩气中的强场电离实验和库仑量子轨道强场近似(CQSFA)理论之间前所未有的高度详细的定量匹配。速度图图像揭示了在偏振轴附近形成的全息蜘蛛状干涉条纹上的精细调制。CQSFA理论将其追溯到三种类型的电子路径的干扰。实验和理论之间的一致性水平允许灵敏地确定量子相位差和对称性,为量子系统中的定量动力学成像提供了重要工具。
2021-02-24 physics.atom-ph
Generalized eikonal approximation for strong-field ionization
本文发展了描述强场电离的程函微扰理论。这种关于结合势的一阶方法(所谓的广义程函近似)避免了势中心的奇异性。因此,与普通的程函近似相反,它允许根据量子轨迹来处理再散射现象。我们展示了如何第一玻恩近似和它的有效域遵循程函微扰理论。利用这种方法,我们研究了光电子能谱中的相干衍射花样以及光电子与原子势相互作用引起的衍射花样的变化。随着这些第一个结果,我们讨论了使用广义程函近似研究强场电离多中心原子系统和研究其他强场现象的前景。
2015-03-01 physics.atom-ph
Phase- and intensity-resolved measurements of above threshold ionization by few-cycle pulses
本文研究了几个周期的激光脉冲作用下氩离子阈上电离产生的光电子纵向动量分布随载流子包络相位和强度的变化关系。中心波长为750 nm的脉冲的强度在$0.7 \times 10^{14}$和$\unit[5.5 \times 10^{14}]{W/cm^2}$之间的范围内变化。我们的测量揭示了一个突出的最大值在光电子能量2\,$U_\mathrm{P}$($U_\mathrm{P}$是有质动力势),这是持久的在整个强度范围内的载波包络相位相关的不对称性。在0.3和0.8 μ l,$U_\mathrm{P}$处观察到进一步的局部最大值。实验结果与求解三维含时薛定谔方程(3D TDSE)的理论结果符合得很好。我们发现,对于几个周期的脉冲,载波包络的相位相关的不对称幅度提供了一个可靠的测量峰值强度的目标。此外,测量的不对称幅度表现出强度依赖的干涉结构,在低光电子能量,这可以用来基准模型的复杂原子的潜力。
2018-04-19 physics.atom-ph
Origin of Unexpected Low Energy Structure in Photoelectron Spectra Induced by Mid-Infrared Strong Laser Fields
利用一个包含隧道效应和库仑场效应的半经典模型,讨论了最近实验中观察到的阈上电离谱中意外低能结构的起源[C. I. Blaga等人,Nature Phys. { \bf 5},335(2009)和W. Quan等人,物理修订信函{ \bf 103},093001(2009)]。我们发现,LES的产生是由于电离电子的多个前向散射和电离后立即由库仑场引起的电子动量扰动之间的相互作用。多重前向散射是导致大涡模拟出现的主要原因,而初始扰动主要决定大涡模拟峰的位置。推导出了大涡模拟的对比度和最大能量等参数随激光强度和波长的标度律。
2010-07-29 physics.atom-ph
Effects of the Coulomb potential in interference patterns of strong-field holography with photoelectrons
利用强场电离的半经典两步模型,考虑原子核的库仑势,研究了强场光电子全息中出现的干涉结构。对于三步模型预测的每一种干涉图样,我们计算了库仑场存在下的相应结构,表明库仑势对干涉图样的影响很大。
2017-11-06 physics.atom-ph
Photoelectron and fragmentation dynamics of the H$^{+}$ + H$^{+}$ dissociative channel in NH$_3$ following direct single-photon double ionization
我们报告的H $^{+}$ + H $^{+}$碎裂通道的测量以下直接单光子双电离中性NH $_{3}$在61.5 eV,其中两个光电子和两个质子测量的重合使用3-D动量成像。我们确定了四个双阳离子电子状态,有助于H $^{+}$ + H $^{+}$解离,基于我们的多参考构型相互作用计算的双阳离子势能面。提出了这四种阳离子电子态之间的提取的分支比。在四个阳离子电子态中,三个解离在一个协调的过程中,而第四个经历一个顺序的碎裂机制。我们发现的证据表明,中性NH片段或中间NH $^+$离子是显着的振转激发。我们还确定了两个光电子之间的相对发射角的差异作为其能量共享的四个不同的dication状态,裸露的一些相似之处,以前的观察原子目标的函数。
2020-10-12 physics.atom-ph physics.chem-ph
Observation of photoelectron circular dichroism using a nanosecond laser
光电子圆二色性(PECD)是一个迷人的现象,无论是从基础科学方面,但也由于其新兴的作用,作为一个高灵敏度的分析工具,在气相中的手性识别。PECD已被研究与单光子以及多光子电离。后者已经在飞秒激光脉冲的短脉冲极限下进行了研究,其中电离可以被认为是一个瞬时过程。在这方面的贡献,我们证明了多光子PECD仍然可以观察到使用紫外纳秒脉冲时,手性展示小茴香酮分子。与飞秒电离相比,PECD的量级相似,但中间分子态的寿命在光电子谱中留下了印记。能够使用工业纳秒激光来研究PECD进一步降低了在分析化学中应用PECD的技术要求。
2021-05-20 physics.atom-ph physics.chem-ph
Photoelectron signature of dressed-atom stabilization in intense XUV field
本文利用预解算子技术研究强XUV场中的非微扰共振多光子电离,通过计算氢、氦原子的有效二能级哈密顿量标度参数,识别出氦原子在强圆偏振XUV光下稳定化对应的光电子特征,从而无需原子饱和即可检验缀饰原子稳定化预言。
2023-09-22 physics.atom-ph