Direct versus Delayed pathways in Strong-Field Non-Sequential Double Ionization
本文报道了390 nm激光驱动氦原子双电离的全维量子和经典计算。观察到良好的定性一致性。我们表明,经典的双电离轨迹可以分为两个不同的途径:直接和延迟。直接的路径,几乎同时喷射的两个电子,从小的激光强度出现。与延迟电离途径相比,随着强度的增加,其相对重要性增加,直到其成为总电子逃逸能量低于约5.25 $U_{p}$的主要途径。然而,延迟的路径是主要的一个双电离在一定的截止能量以上,在所有的激光强度。
2010-11-05 physics.atom-ph
Momentum Analysis in Strong-field Double Ionization
我们提供了一个强场非顺序双电离(NSDI)的强度范围内的$I=1-6.5 \times 10^{14} W/cm^2$的电子和离子的动量分布的激光强度依赖性的基础。为了做到这一点,我们使用了一个完全经典的方法介绍以前\cite{ho-etal05}。我们的计算结果再现了在不同激光强度下的实验观测的特征,并且仅依赖于两种不同的电子轨道。
2005-04-05 physics.atom-ph physics.optics
Mechanisms of two-color laser-induced field-free molecular orientation
探讨并比较了双色(ω +2 ω)激光诱导分子无场取向的两种机制:超极化率和电离损耗。CO分子被用作计算的例子。虽然超极化机制在低于电离阈值的强度下产生少量取向,但一旦达到电离强度,电离耗尽就迅速成为主导机制。只有电离机制导致实质上的取向(例如,大约|<cos θ>|> 0.1)。对于激光诱导分子排列和取向实验的典型强度,这两种机制导致相对于排列复兴和复兴时间的无场取向波包复兴的稳健的特征定时。复活时间可以用来检测主动取向机制的实验。
2012-05-20 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
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
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
New source for tuning the effective Rabi frequency discovered in multiphoton ionization
由钾原子4s-4p态近共振跃迁引起的Autler-Townes效应映射在光电子动量分布中,表现为光电子动能谱的分裂。在低激光强度下,能量分裂与计算出的拉比频率吻合得很好,并且在激光强度高于1.5 × 10^11 W/cm ^2时显示出明显的偏差。一个有效的拉比频率公式,包括电离过程解释了观察到的结果。我们的研究结果揭示了调整的有效耦合强度与水平的粒子数的成本的可能性。
2021-12-24 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
Strongly driven molecules: probing the tunneling phase in the over-the-barrier regime and prevalence of different double ionization pathways
利用三维准经典方法研究了线偏振红外(800 nm)27 fs激光脉冲作用下分子的双电离。对于从隧穿到势垒区的强度,我们以统一的方式确定了双电离路径作为总电子能量的函数。对于隧穿机制,我们讨论了强驱动的He和强驱动的$N_{2}$之间的双电离(DI)途径的相互作用的差异。对于中等强度的过势垒区,我们发现关联动量和双电离几率分布都能探测到再碰撞电子的隧穿相位,这使得我们可以直接验证在过势垒区激光场的大相位下的再碰撞电子隧穿,而在隧穿区激光场的小相位下的再碰撞电子隧穿。
2011-01-25 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
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-Sequential Double Ionization is a Completely Classical Photoelectric Effect
本文介绍了一个统一的、简化的原子双电离理论。我们的研究结果表明,在高激光强度($I \ge 10^{14}$瓦特/厘米$^2$)纯经典的相关性是足够强的,以占所有的主要功能在实验中观察到的日期。
2005-01-04 physics.atom-ph
Diagnostics of ultra-intense laser pulses using tunneling ionization
我们重新审视最近提出的方案[M. F. Ciappina等人2019 Phys. Rev. A 99 043405],用于精确测量高功率激光束焦点中的电磁辐射强度。该方法基于对原子多重顺序隧道电离的观察,建议根据具有一定电荷数的焦区离子的出现来确定峰值强度值。在这里,我们研究的方法的敏感性,两个基本因素:焦点体积效应和隧道电离模型选择计算电离率。我们表明,一方面,结果似乎几乎模型独立的氦和氢离子的电离,另一方面,焦点平均离开强度依赖的功能可见。我们的研究结果有利于极端激光强度的原子诊断的实际实施。
2019-11-25 physics.atom-ph physics.optics
Focal-shape effects on the efficiency of the tunnel-ionization probe for extreme laser intensities
我们研究了激光聚焦对最近讨论的方案[M. F. Ciappina { \em et al},Phys. Rev. A 99,043405(2019); Las. Phys. Lett. 17,025301(2020)],用于现场测定由多拍瓦激光设施提供的超高强度电磁辐射。使用两个模型的强度分布在激光束的焦点,我们展示了如何产生的高电荷离子的过程中产生的电子从原子的多个顺序隧穿,取决于这些分布的形状。我们的研究结果导致的结论是,一个准确的提取峰值激光强度可以在近阈值制度时,最高电荷状态的生产只发生在一小部分的激光焦点接近的点,其中的强度是最大的,或通过确定的点,其中的离子产量接近电荷变得相等。我们表明,对于现实的气体目标的参数,在阈值制度的焦点的中心部分产生的离子的数量应该是足够的一个可靠的测量与高灵敏度的飞行时间探测器。虽然交点的位置通常取决于焦点形状,但是它们可以用于将峰值强度值定位在一定的间隔中。除了这种分析,我们讨论的方法相比,最近提出的其他方法直接测量极端的激光强度。
2020-02-25 physics.atom-ph physics.ins-det
Breakdown of the Dipole Approximation in Strong-Field Ionization
本文报道了在10 $^{13}$ W/cm $^2$量级的线偏振几周期中红外激光脉冲强场电离的长波极限中电偶极子近似的崩溃。通过速度图成像记录光电子动量分布,并将其投影到束流传播轴上。我们观察到随着激光强度的增加,该投影的峰值与光束传播方向相反。通过与半经典模拟结果的比较,我们发现激光脉冲的磁场和库仑势的共同作用是我们观测的起源。
2014-10-02 physics.atom-ph quant-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
Dynamic tunnelling ionization of $H_2^+$ in intense fields
本文用固定核含时薛定谔方程的直接解模拟了线偏振光作用下氢分子离子的强场电离,并与最近的实验结果进行了比较。使用利用大规模并行计算机的算法来计算并行转换。我们确定和计算动态隧道电离共振,依赖于激光波长和强度,和分子键长。$λ\sim 1064$ nm的结果与静态隧道电离一致。在较短的波长$λ\sim 790 $ nm大的动态校正观察。结果与最近的离子谱实验测量结果吻合得很好。我们的研究结果重现了单峰共振,并提供准确的电离率估计在高强度。在较低的强度,我们的结果证实了双峰的电离率的键长变化。
2004-02-20 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Relativistic and Spin-Orbit Dynamics at Non-Relativistic Intensities in Strong-Field Ionization
该研究通过纳入Breit-Pauli哈密顿量精细结构修正的路径积分模型,发现非相对论强度的中红外强场中再散射波包会短暂达相对论速度,相对论修正显著影响动力学与自旋轨道耦合,且效应起始强度远低于预期。
2023-08-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Intensity dependence of ionization mechanisms for infrared frequencies in the strong field double ionization of diatomic molecules
利用三维准经典方法研究了强红外(800nm)超短激光脉冲驱动下双原子分子的双电离路径。对于对应于隧道制度的强度,我们发现,三个主要的电离机制有不同的痕迹时,考虑的动量的总和平行于激光场作为电子间逃逸角的函数。此外,我们发现,以前观察到的“手指状”结构的关联动量的强驱动的He也存在于强驱动的双原子分子。结果表明,这主要是由于剩余核的强相互作用,背散射,电子的碰撞。
2009-02-26 physics.atom-ph
Two-Electron Effects in the Multiphoton Ionization of Magnesium with 400 nm 150 fs Pulses
用波长为400 nm、脉冲宽度为150 fs的激光,在强度高达6 × 10 ^{13} Wcm^{-2}的条件下,研究了镁的多光子电离和光电子能谱。结果表明,各种不同的电离机制发挥了作用,在这两种类型的光谱。一个理论模型描述的过程,并确定电离的路线。这项工作证明了原子的双电子性质在解释实验结果方面的重要性。
1999-03-03 physics.atom-ph
Electron Drift Directions in Strong-Field Double Ionization of Atoms
利用三维经典系综,研究了氦原子非顺序双电离中几种激光波长下的纵向动量谱和电子漂移方向。在这个模型中,波长为800 nm、强度为0.5 PW/cm ^2的常见双峰在波长为1314 nm时变成了三重峰,然后在2017 nm时变成了具有平台的双峰。结果解释的基础上是否从激光器的后电离脉冲的结果在向后漂移的一个或两个电子。
2009-01-16 physics.atom-ph
Ionization suppression of excited atomic states beyond the stabilization regime
采用二维模型原子研究了原子初始激发态在超偶极近似的强激光脉冲作用下的电离行为。一个额外的制度的电离抑制被发现在激光强度的稳定效果,预计将打破。这种效应的出现是由于初始波函数与周期平均空间平移离子势的基态的强耦合,随后在激光脉冲关闭期间向基态的粒子数转移。非偶极效应被发现增加整体电离概率,但不抑制或改变这种效果。
2005-10-26 physics.atom-ph
Wave-packet propagation based calculation of above-threshold ionization in the x-ray regime
本文研究了轻元素氢、碳、氮和氧在硬X射线波段的阈上多光子电离过程。数值的挑战进行了讨论,并通过比较Hartree-Fock-Slater计算的配置相互作用单打的结果,我们证明在这个政权的平均场势的方法。我们提出了上述元素的双光子阈上电离截面的理论预测。此外,我们研究了阈值以上电离的重要性如何随强度而变化。我们发现,对于碳,在X射线强度约$10^{23}{\rm Wcm}^{-2}$,双光子阈值以上电离的K-壳层电子是可能的L-壳层电子的单光子电离。
2015-02-19 physics.atom-ph
Experimental ionization of atomic hydrogen with few-cycle pulses
本文首次报道了用几个周期的激光脉冲对氢原子进行强场电离的实验数据。我们得到的数据和{ \it从头计算}模拟在宽范围的激光强度和电子能量之间的10%的水平的定量协议。
2011-10-03 physics.atom-ph physics.optics
Holographic interferences in strong-field ionization beyond the dipole approximation: The influence of the peak and focal volume averaged laser intensity
在强场电离中,电子轨道之间的干涉在最终的动量分布中产生各种干涉结构。其中,直接驱动到检测器的电子路径之间的干扰和那些rescatter显着与母离子导致全息型干涉图案,近年来受到极大的关注。本文从实验和理论两方面研究了磁场分量对全息干涉图样的影响,这种影响是电偶极子近似之外的。通过量子轨道蒙特卡罗模拟分析了实验观察到的非偶极信号。我们提供的实验证明的不对称性的全息干涉图案和它的非均匀的光电子能量依赖性,以及沿激光场方向的全息型干涉图案的拓扑结构的变化的解释。的干涉功能的解析标度律推导,并确定其直接关系到的焦点体积平均激光强度,或峰值强度。特别地,后者提供了对焦点体积中的峰值强度的直接访问。
2019-06-25 physics.atom-ph
Probing the role of excited states in ionization of acetylene
利用含时密度泛函理论模拟了线偏振真空紫外激光脉冲电离乙炔的过程。几种激光波长被认为是包括一个产生直接电离的第一激发阳离子状态,而另一个激发分子的里德堡系列纳入自电离状态。我们表明,考虑的波长和强度,电离是最大的分子沿激光偏振方向排列。通过考虑高次谐波产生,我们表明,填充激发态可以导致一个大的谐波产量的增强。最后,角分辨光电子能谱的计算表明,如何发射的电子的能量分布显着变化的存在下,这些激发态。
2017-04-21 physics.atom-ph
Selective Strong-Field Enhancement and Suppression of Ionization with Short Laser Pulses
我们实验证明了强大的选择性激发和衰减的原子里德伯能级人口在钠蒸汽(Na I)使用强激光脉冲在强场极限($> 10^{12} W/cm^{2}$)。对于高于势垒电离强度的强度,实现了原子布居和相关电离通道的相干控制。一个定性的模型预测,这种强场相干控制产生的弗里曼共振的表现。
2015-10-30 physics.atom-ph physics.optics
Lithium Ionization by a Strong Laser Field
本文研究了锂原子与强激光场相互作用的从头计算。在一维软核近似下,给出了含时全关联三粒子薛定谔方程的数值解。我们的结果显示,随着强度的增加,双电离从非顺序到顺序的明显转变。非顺序双电离被发现是敏感的自旋配置的电离对。这种不对称性,也发现在实验中的锂与同步辐射的光电离,显示的证据的影响,不相容原理在潜在的再散射机制。
2004-08-31 physics.atom-ph physics.optics
Coherent control of multiphoton ionization of lithium atoms by a bichromatic laser field
本研究通过以130阿秒步长调控780 nm基频光与二次谐波的相对相位,实现了锂原子多光子电离光电子角分布的左右不对称控制,且实验测量与理论计算在合适谐波强度下吻合良好。
2024-05-16 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
Ionization Induced by the Ponderomotive Force in Intense and High-Frequency Laser Fields
该研究针对强高频激光场下的原子稳定化现象,系统分析了激光焦点处的有质动力的作用,发现其可诱导稳定原子发生隧穿甚至势垒上电离,且中等强度下效应超过多光子电离,为完善原子稳定化理论提供了依据。
2023-05-05 physics.atom-ph
Relativistic ionization dynamics for a hydrogen atom exposed to super-intense XUV laser pulses
本文从理论上研究了极紫外区高强度阿秒激光脉冲作用下氢原子的电离动力学。脉冲是这样的,电子预计将达到相对论速度,因此需要一个完全相对论的处理。我们求解了含时狄拉克方程,并将其预言与相应的非相对论薛定谔方程的预言进行了比较。我们发现,由于电子预计将达到约20%的光速,相对论修正引入一个有限的,但小的减少电离原子的概率。
2017-01-25 physics.atom-ph
Generation of electron vortex states in ionization by intense and short laser pulses
在最低阶玻恩近似下,分析了强短脉冲激光电离过程中电子涡旋态的产生。对于近红外激光场和$10^{16}$ ~W/cm $^2$量级的非相对论强度,我们证明了必须通过考虑反冲和质量相对论修正来修正电离的非相对论处理。利用修正的准相对论理论,确定了观测概率不可忽略、拓扑荷大的电子涡旋态的条件。
2018-03-07 physics.atom-ph quant-ph
Imaging of Alignment, Deformation and Dissociation of CS2 Molecules using Ultrafast Electron Diffraction
由于对空间和时间分辨率的极端要求,对处于瞬态激发态的分子结构进行成像仍然是一个挑战。来自对准分子的超快电子衍射(UEDAM)提供原子分辨率,并允许检索结构信息,而无需依赖于理论模型。在这里,我们使用UEDAM和飞秒激光质谱(FLMS)研究二硫化碳(CS2)与强飞秒激光脉冲相互作用后的动力学。我们已经检索到的基态和激发态分子的图像与0.03 μ m的精度。我们已经观察到,在低于电离阈值的激光强度下,对准的程度达到上限,并发现在较高的激光强度下的结构变形,解离和电离的证据。
2015-04-18 physics.atom-ph
Phase-locking mechanism in non-sequential double ionization
本文揭示了强飞秒激光场中电子轨迹相位与激光相位之间的注入锁定机制,该机制决定非序列双电离产率,并证明通过频率啁啾可调控电离与量子纠缠。
2019-10-07 physics.atom-ph quant-ph
Double-electron ionization driven by inhomogeneous fields
电子-电子相关效应在我们理解顺序(SDI)和非顺序双电离(NSDI)机制中起着重要的作用。在这里,我们提出了一个等离子体增强空间非均匀场驱动的NSDI的理论研究。通过数值求解He的线性约化模型的含时薛定谔方程和双电子时间演化几率分析,我们为NSDI中的增强效应提供了证据,表明由于激光场的不均匀性,在较低的激光峰值强度下双电离产额增加。此外,我们的量子力学模型,以及经典的轨迹蒙特卡罗模拟,表明非均匀的领域是一个有用的工具分裂的二进制和反冲过程中的再散射的情况。
2016-11-02 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
Magnetic Dichroism in Few-Photon Ionization of Polarized Atoms
我们考虑了线性偏振飞秒激光脉冲对锂原子的少光子电离,并证明了初始偏振(2p,m=+1)靶原子的电子角分布可以出现不对称性.研究了在不同激光强度和波长下,光电子发射角与电场方向的关系。实验光谱与含时薛定谔方程的数值解吻合得很好。在微扰图像中,角位移可以追溯到平均磁量子数为$\ne$ 0的分波之间的干涉<m>。这一观察使我们能够获得电子末态的量子力学信息。
2021-09-28 physics.atom-ph
Coherent phase control in ionization of Magnesium by a bichromatic laser field of frequencies ωand 2ω
利用双色线偏振激光场,研究了Mg原子(3 p ^{2})自电离态(AIS)与基态共振耦合的双光子和四光子跃迁的相干相位控制.选择频率,使得激光器可在具有跃迁(3s^{2}(^{1}S^e)\rightarrow 3 p ^{2}(^{1}S^e))的共振周围调谐,这意味着(ω_{f}=2.11)eV和(ω_{h}=4.22)eV。我们感兴趣的是通过相对相位和激光强度的自电离(AI)线形状的修改。我们还进行了一个考虑了所有共振态的含时计算。
2013-02-04 physics.atom-ph
Strong-field photoelectron momentum imaging of OCS at finely resolved incident intensities
记录了中心波长为800 nm的激光脉冲在不同峰值强度(从$4.6$到$13\times10^{13}$ W/cm $^2$)下强场电离羰基硫的光电子动量分布,并分析了共振里德伯态和光电子轨道角动量。相对于峰值强度的动量分布的微分的评价高度抑制了焦点体积平均的影响,并允许明确识别弗里曼共振。因此,以前所作的光电子线的分配可以重新分配。一个早期报道的经验规则,它涉及到初始状态的轨道动量和最小光子费用的可观察到的占主导地位的光电子轨道动量的交流斯塔克移动原子系统,被证实的分子目标。
2019-08-05 physics.atom-ph physics.chem-ph
Partial-wave analysis of multiphoton ionization of sodium by femtosecond laser pulses of 800 nm wavelength in over-the-barrier ionization regime
研究了波长为800 nm、脉宽为57 fs的激光脉冲对钠离子的多光子电离,其峰值强度范围属于越垒电离区。通过求解含时薛定谔方程,数值计算了光电子动量分布和能谱。计算的光谱与Hart等人[Phys. Rev. A 93,063426(2016)]实验获得的光谱一致。通过将光电子波函数按分波展开,确定了不同轨道量子数的光电子对偏振模色散的贡献。对Freeman共振峰的分波分析表明,每个峰都有来自不同电离通道的光电子贡献,这些电离通道具有不同的光电子能量和不同的光电子波包对称性。这些发现是合理的计算过程中的脉冲的激发态的人口。我们的分析表明,在总的光电子产额的特定电离通道的贡献可能会选择性地增加,在一定程度上改变这里使用的脉冲参数的值。
2019-03-20 physics.atom-ph
Non-sequential triple ionization in strong fields
本文研究了在强线偏振激光场中原子三重电离的最后阶段。我们建议,强度低于三重电离的饱和值的过程中占主导地位的同时逃逸的三个电子从一个高度兴奋的中间复合物。我们确定在一个经典模型中的两个途径三重电离,一个与三角形配置的电子和一个更线性的。两者都是相空间中的鞍点。稳定性分析表明,三角形构型具有较大的截面,应是主导构型。在主导对称子空间内的轨迹模拟再现实验观察到的平行于极化轴的离子动量分布。
2001-07-12 nlin.CD physics.atom-ph quant-ph
The role of tunneling in the ionization of atoms by ultrashort and intense laser pulses
经典允许的运输被证明是竞争与量子隧穿过程中的原子电离的超短和强激光脉冲,尽管凯尔迪什参数小于统一。这是通过将精确的概率密度与使用截断维格纳近似从纯经典传播获得的概率密度进行比较来完成的。经典输运不仅能够使轨道远离核心,而且还可以提供与目前实验中使用的量子强度相同数量级的电离概率。我们的研究结果的影响范围从概念上的修正到强场物理中的半经典阶跃模型,再到正在进行的关于原子钟实验中隧道时间测量的争论。
2022-01-28 physics.atom-ph quant-ph
Precise Calculation of Single and Double Ionization of Hydrogen Molecule in Intense Laser Pulses
为了精确描述强激光脉冲中两个电子系统的波包演化过程,提出了一种新的模拟箱装置。在这个盒子里,氢分子H $_{2} $,单和双电离物种,H $_{2}^+ $和H $_{2}^{+2} $,区域得到了很好的识别,并计算了它们在不同的激光场强度下随时间变化的布居。此外,还引入了一些新的准双电离区,并计算和分析了它们与激光场强度的时间关系。所采用的模拟箱设置是特殊的,因为它确保了第二次电离的正确评估。在本研究中,氢分子的电子和原子核的动力学分离的基础上绝热近似。含时薛定谔方程和牛顿方程同时求解的电子和原子核,分别。在这些模拟中使用四种不同强度(即,$ 1\times10^{14} $、$ 5\times10^{14} $、$ 1\times10^{15} $和$ 5\times10^{15} $ W cm $^{-2}$)的390 nm波长的激光脉冲。详细的中央H $_{2} $区域也提出和讨论。该区域被分成与离子状态H $^+$ H $^-$和共价(天然)状态HH相关的四个子区域。讨论了原子核运动对增强电离的影响。最后,计算了不同的含时性质,研究了它们与激光脉冲强度的关系,并分析了它们与不同区域布居数的相关性。
2012-02-03 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Optical nonlinearity in Ar and N$_2$ near the ionization threshold
我们直接测量了氩和氮在薄气体靶中对电离阈值附近激光强度的非线性光学响应。没有观察到瞬时负非线性折射率,也没有观察到饱和,与先前的测量相反[Loriot等人,17,13429(2009)]和计算[Brée等人,物理修订信函106,183902(2011)]。此外,我们能够干净地分离氮气中的非线性响应的瞬时和旋转分量。在Ar和N $_2$中,我们观察到峰值瞬时折射率响应与激光强度成线性关系,直到电离点,然后它突然变成负的和~常数,与等离子体产生一致。
2011-08-15 physics.atom-ph physics.optics physics.plasm-ph
Transition between mechanisms of laser-induced field-free molecular orientation
通过测量取向恢复时间和随后的理论计算比较,观察到两种不同的机制之间的过渡CO分子的激光诱导无场取向。在第一种机制中,我们发现CO的取向强度最高可达8 × 10^13 W/cm ^2,分子通过超极化相互作用脉冲取向。在较高强度下,通过取向选择性电离的不对称耗尽是主要的取向机制。除了明确识别的两个制度的取向,我们建议,仔细测量的取向耗尽机制作为激光强度的函数的发病将提供一个相对简单的路线来校准非微扰强场分子电离的绝对速率。
2013-07-01 physics.atom-ph physics.chem-ph
Controlling double ionization of atoms in intense bichromatic laser pulses
研究了强双色线偏振激光脉冲作用下双电子系统的经典动力学。通过改变场的参数,例如场的两种颜色之间的相位滞后和相对振幅,我们从最初在氦原子的基态能量中的大轨道系综的统计分析中观察到几个趋势:顺序双电离元件的高灵敏度,非顺序双电离发生时强度的灵敏度低,而相应的产率可能会发生巨大变化。所有这些趋势都保持不变,而不管哪个参数变化:相位滞后或相对幅度。我们合理化这些意见的相空间结构的分析,驱动这个系统的动力学,并确定双电离的程度。这些趋势主要是由内部电子的动力学调节的。
2010-11-11 nlin.CD physics.atom-ph
Scaling relations of the time-dependent Dirac equation describing multiphoton ionization of hydrogen-like ions
在偶极近似下,对描述类氢离子受激光场作用的含时狄拉克方程引入了关于核电荷的近似标度律。特别是,相对于激光波长和峰值强度的缩放关系进行了讨论。通过求解相应的含时Dirac方程,采用适当标度的激光参数,研究了核电荷从$Z=1$到$92$的类氢离子的二光子、三光子、四光子和五光子电离的标度关系的有效性.良好的协议被发现,从而近似的标度关系示出捕获高电荷离子的响应强激光场相比,原子氢的一个占主导地位的效果。另一方面,其余的差异,允许识别和量化的额外的,纯粹的相对论效应在光物质相互作用。
2018-10-17 physics.atom-ph
Hole dynamics and spin currents after ionization in strong circularly polarized laser fields
本文应用含时解析R矩阵理论,给出了强圆极化场电离下氪原子中空穴运动的一个实验结果。我们发现丰富的洞动态,从旋转到摆动运动。空穴的运动取决于光电子的最终能量和自旋,并且可以通过激光频率和强度来控制。重要的是,空穴旋转是一种纯粹的非绝热效应,在准静态(绝热)隧穿理论的框架中完全缺失。我们探讨了利用空穴旋转作为测量电离时间的时钟的可能性。通过分析不同电离通道中相对相位的关系,我们发现在短程电子-芯相互作用的情况下,空穴总是沿着激光场的瞬时方向初始排列,这意味着电离的零延迟。最后,我们表明,强场电离在圆形领域创建自旋电流(即不同的流动的自旋和自旋密度在空间)的离子。这种现象与强激光场中自旋极化电子的产生密切相关[Barth I and Smirnova O 2013 Phys. Rev. A 88 013401]。我们证明了在强场电离过程中产生的电子和空穴的丰富的自旋动力学可以发生在典型的实验条件下,不需要相对论强度或强磁场。
2014-08-29 physics.atom-ph
Ionization of Hydrogen by Electron Vortex Beam
光学涡旋束在理论和实验方面都有着广泛的历史,但直到最近才提出并实现了电子涡旋束。这些物质涡旋波的可能应用有很多,但对它们与原子和分子的相互作用的基本理解还没有发展。在这项工作中,全微分截面的快速(e,2e)碰撞使用电子涡旋弹丸与少量的量子化轨道角动量。与平面波入射的全微分截面作了比较,并对角动量转移作了详细的研究。结果表明,电子涡旋束射弹电离的可能性比平面波射弹小得多,入射电子的角动量直接转移到电离电子。
2018-11-22 physics.atom-ph
Interplay Between Single-Photon Ionization and the Auger Process in Argon Ion Formation
本研究通过不同能量、脉宽的极紫外激光与氩作用,揭示了单光子电离与俄歇过程的竞争机制及电荷态分布规律,为原子与强光相互作用研究提供了关键基础数据。
2024-04-12 physics.atom-ph
Controlling high-harmonic generation and above-threshold ionization with an attosecond-pulse train
我们进行了详细的分析,如何高次谐波产生(HHG)和阈上电离(ATI)可以控制的时间延迟阿秒脉冲训练叠加到一个强大的,近红外激光场。特别是,我们表明,高次谐波和光电子强度,高次谐波平台结构和截止能量,和ATI的角分布可以通过改变这个延迟来操纵。这是阿秒脉冲训练可以用作约束电子波包在连续谱中被发射的瞬间的工具的事实的直接结果。这种初始条件的变化强烈影响其随后在激光场中的运动,从而影响HHG和ATI。在我们的研究中,我们采用强场近似,并解释观察到的各种电子量子轨道之间的干涉效应的功能。我们的结果与最近的实验结果和理论研究采用纯数值方法。
2006-06-12 physics.atom-ph
Measurements of the energy distribution of an ultracold rubidium ion beam
用减速场分析仪测量了用作聚焦离子束源的超冷铷离子束的能量分布。离子是由激光冷却和压缩的原子束通过两步光电离产生的,其中电离激光功率在增强腔中增强。执行粒子跟踪模拟以确保分析器能够解析分布。最低达到的全宽50%能量扩展为$\left(0.205\pm0.006\right)$ eV。能量扩散源于在提取电场内产生的离子的电离位置的变化。该提取场对于限制可降低离子束亮度的无序诱导加热是必不可少的。电离位置分布受到紧密聚焦的激发激光束的限制。能量分布测量各种电离和激发激光强度和计算的基础上的数值解的光学布洛赫方程,包括电离。一个很好的协议之间的测量和计算。
2017-10-31 physics.atom-ph
Laser induced strong-field ionization gas jet tomography
我们介绍了一种新的原位强场电离层析成像方法来表征气体射流的空间密度分布。我们表明,对于高次谐波产生实验中的典型强度,与线性/单光子成像模式相比,我们的方法中使用的强场电离机制提供了接近2倍的分辨率(分辨率约为8倍)的改善。我们发现,虽然在线性断层扫描的扫描深度是有限的分辨率损失由于驱动激光束的发散,在所提出的方法的焦点的深度是本地化的,由于强场相互作用的固有物理性质,并讨论这些发现的影响。我们探讨了所提出的方法的关键方面,并将其与常用的单光子和多光子成像机制进行比较。所提出的方法将特别适用于强场和阿秒科学实验。
2017-07-31 physics.app-ph physics.atm-clus physics.atom-ph