反向旋转圆偏振双色激光场驱动下氩原子非顺序双电离研究

在经典系综模型下,研究了氩(Argon,Ar)原子在800 nm和400 nm反向旋转圆偏振双色(Counterrotating Circularly Polarized Two-Color,CRTC)激光场驱动下的非顺序双电离(Non-Sequential Double Ionization,NSDI)过程.理论分析了激光强度、双色场强度比、脉冲相对相位,以及激光脉冲宽度等光场参数对非顺序双电离机制及其量子产率的影响,得到了双电子能量的时间演化谱;发现并分析了两种不同的非顺序双电离机制;讨论了电子返回碰撞能对不同非顺序双电离过程的影响.

近似能级次序长期之争及解决途径

本文立足原子的实验结构,从全面宏观的角度,探讨了形成原子轨道近似能级次序长期争论的根本性原因,并提出了解决这场争论的综合性办法。

少周期飞秒激光场下Ne原子的非顺序双电离

本文实验测量了少周期飞秒激光场下惰性气体Ne原子非顺序双电离引起的Ne^(2+)离子动量分布,发现该分布强烈依赖于激光场的载波-包络相位(Carrier-Envelope Phase,CEP),在某些CEP条件下呈现出明显不对称的双峰结构.半经典理论计算可以定性地重现实验结果.理论分析表明,二价离子的不对称动量分布来自于非顺序双电离过程中碰撞直接电离(Recollision-Impact-Ionization,RII)与碰撞-激发电离(Recollision-Excitation and Subsequent Ionization,RESI)两个通道的贡献,其中不对称双峰结构来自于RII通道,而RESI通道影响的是低动量部分,导致双峰结构变平.RII通道中产生的Ne^(2+)离子动量分布对CEP有较强的依赖性,而RESI通道中Ne^(2+)离子动量分布随CEP的变化不明显.进一步的计算表明,离子实库仑势在非顺序双电离过程中起到非常重要的作用,它将引起RESI通道产量增大.

强飞秒激光场中双原子分子N_(2)和O_(2)波长依赖的非顺序双电离

在近红外波段强飞秒激光场中从实验上系统地研究了稀有气体原子[氙(Xe)和氩(Ar)]和双原子分子[具有不同分子结构对称性的氧气(O_(2))和氮气(N_(2))]在不同波长(800 nm、1250 nm和1500 nm)下的单电离和非顺序双电离(NSDI)。分析发现,与Xe、Ar和N_(2)相比,O_(2)的NSDI产率随光强变化的曲线中平坦区的斜率增加更明显,而所有气体平坦区的NSDI产率的波长标定律与半经典“三步”模型所预测的结果存在差异。进一步的研究发现O_(2)的NSDI产率和其对照原子Xe相比在所有波长下都被抑制了,且抑制程度随波长的增加而变得更明显;而N_(2)的NSDI产率在短波长(800 nm)下和Ar的基本一样,但在长波长下也被抑制。这些实验结果可用于完善分子NSDI的波长标定律和研究分子结构对其NSDI行为的影响,表明可以通过从宏观上调控波长来实现对涉及多电子关联效应的分子NSDI的超快控制。