徐彤彤圆偏振激光场下Mg原子不同延迟时间的非次序双电离研究.ppt.ppt

圆偏振激光场下 Mg 原子不同延迟时间的非次序双电离研究 徐彤彤 原子与分子物理研究所 2015年12月25日 ——辛算法在强场原子经典动力学研究中的应用 Outline： 一、背景介绍 二、少周期圆偏振激光场下Mg原子发生一次重碰撞的非次序双电离 三、延迟时间不同对电子动量关联谱、角分布，离子反冲动量谱的影响 四、总结 半经典三步模型示意图。左：第一个电子发生电离；中：这个电子在激光场作用下能够返回母离子；右：返回的电子与离子中第二个电子碰撞而发生电离。 （Rev. Mod. Phys., 2012, 84: 1011-1043.） 背景介绍： 在非次序双电离过程中，电离电子间可以存在显著的关联效应并可以反映在多种实验观测结果上。认识微观物质世界中的多电子关联效应是当代物理学研究中的一个重要课题，对基本物理理论的发展具有重要意义，而强激光场与原子作用产生的非次序双电离现象则是微观物质世界中可以存在显著电子关联的有力证据，具有很高的研究价值，目前已经吸引了大量的关注并成为强场物理中的一个热点话题. 电离的种类： 多光子电离、阈上电离、隧穿电离和越垒电离、次序双电离(Sequential double ionization, SDI)和非次序双电离(Non-sequential double ionization, NSDI) 全经典系综方法： 常用原子的总能量及软核参数a的取值。 （Ph.D. thesis, University of Rochester, Rochester, NY, 2013.） 经典模型原子的哈密顿量可写为： （a）：经典双电子原子的自电离过程，其中一个电子（红色）掉入无限深库仑势阱中，同时传递给另一个电子（蓝色）大量能量而使其电离；（b）：用软化核库仑势代替真实库仑势后的情形，有限深的软核库仑势限制了电子间能量的传递从而使双电子原子体系变稳定。 （Ph.D. thesis, University of Rochester, Rochester, NY, 2013.） 真实库仑势中引入软核参数： 双电子原子的总能量： 要模拟某个特定种类的原子 镁原子初始系综中两个电子的动量关联分布（左）和位置关联分布（右）。 牛顿力学方程 拉格朗日方程（组） 哈密顿正则方程 最小作用原理 Legendre 数值方法： 牛顿力学方程 拉格朗日方程（组） 哈密顿正则方程 或 其中， ， ， ， ， ， ，J为标准辛矩阵，则哈密顿正则方程可表示为： 对于正则方程，其解的时间演化是辛变换的演化，即正则方程的解从一个时刻到另一个时刻是一个辛变换。由此可知，哈密顿力学是建立在辛空间上的，它用空间中的2n个变量 描述系统的状态。 牛顿力学方程 拉格朗日方程（组） 哈密顿正则方程 最小作用原理 Legendre 数值方法： ， ， 哈密顿函数不显含时间 4阶显式辛格式 ， 其中 ， ， ， ， 或者， ， ， 在这里， 。 ， 哈密顿函数显含时间 4阶显式辛格式 这里 ， ， ， 是中间变量，而 系数 。 和系数 同上个格式中的系数。 理论模型： Here, we define an electron to be ionized if its energy is greater than zero at the end of the laser pulse. （电离） 少周期圆偏振激光场下Mg原子发生一次重碰撞的非次序双电离 （PHYSICAL REVIEW A 92, 033405 (2015)） 激光场场强： 延迟时间不同对电子动量关联谱、角分布，离子反冲动量谱的影响 延迟时间（tD）：重碰撞时刻与双电离的时刻之间的时间间隔为延迟时间。 Short delay time o.c. Long delay time o.c. （PHYSICAL REVIEW A 92, 033405 (2015)） 延迟时间不同对电子动量关联谱、角分布，离子反冲动量谱的影响 Thus, the double ionization with a shor