相对相位对双色激光场中线性多原子分子离子增强电离行为的影响

利用短时指数传播子的对称分割法,数值求解了一维情况下的含时薛定谔方程,研究了一维多原子分子离子在双色(基频:780nm,二倍频:390nm)激光场中的增强电离行为,给出了相对相位对不同核间距处的电离概率的影响.计算结果表明,在发生增强电离行为的核间距处,相对相位对电离概率的影响最为显著.用标准静场电离模型给出了合理解释. 关键词： 双色激光场 相对相位 增强电离     

光强、频率对强激光场中的多原子分子离子增强电离行为的影响

通过利用短时指数传播子的对称分割和快速傅里叶变换,数值求解一维含时薛定谔方程,研究了一维多原子分子离子在超强脉冲强激光场中的增强电离(EI)行为,给出了激光强度和频率对增强电离的影响.计算表明随着激光频率的增加,增强电离的临界键长变小,电离概率 也减小;随着激光强度的增加,电离概率增加,当强度增加到一定值时,就不再出现增强电离现象. 关键词： 强激光场 分子离子 增强电离     

双色激光场中激光强度和脉宽对线性多原子分子离子电离的影响

利用强激光场电离和离解分子来研究分子激发态的波包结构是强场物理的重要研究方向。利用短时指数传播子对称分割法和快速傅里叶变换技术,数值求解了一维含时Schr-dinger方程,探讨了双色激光场中激光的基波和谐波强度之间的不同配比以及脉宽对线性多原子分子离子电离的影响。理论计算结果表明：基波和谐波的相对相位为π时,尽管随着激光的基波和谐波强度之间配比的变化,电离几率随原子间距变化的趋势基本保持不变,但在一定的激光基波强度下（1.2×1013~1.2×1015 W/cm2),激光基波强度的变化可以明显改变电离几率随原子间距变化的趋势。另外,激光脉冲的持续作用可以增强分子的电离,取原子个数为5,基频光波长为800 nm,基波与谐波的强度配比为4,频率配比为2,当其作用时间达到75 fs时,电离基本接近饱和。采用外静电场电离模型能够合理地解释这些现象。     

双色激光场中激光强度和脉宽对线性多原子分子离子电离的影响

 利用强激光场电离和离解分子来研究分子激发态的波包结构是强场物理的重要研究方向。利用短时指数传播子对称分割法和快速傅里叶变换技术,数值求解了一维含时Schr-dinger方程,探讨了双色激光场中激光的基波和谐波强度之间的不同配比以及脉宽对线性多原子分子离子电离的影响。理论计算结果表明：基波和谐波的相对相位为π时,尽管随着激光的基波和谐波强度之间配比的变化,电离几率随原子间距变化的趋势基本保持不变,但在一定的激光基波强度下（1.2×10¹³~1.2×10¹⁵ W/cm²),激光基波强度的变化可以明显改变电离几率随原子间距变化的趋势。另外,激光脉冲的持续作用可以增强分子的电离,取原子个数为5,基频光波长为800 nm,基波与谐波的强度配比为4,频率配比为2,当其作用时间达到75 fs时,电离基本接近饱和。采用外静电场电离模型能够合理地解释这些现象。     

一维多原子分子离子与超短激光场作用产生的高次谐波

从经典方程出发，采用克兰克-尼科尔森中心差分法对一维多原子分子离子与一维超短强激光场相互作用产生的高次谐波进行了数值模拟计算，发现激光场的初始相位对高次谐波辐射谱有明显影响；通过进一步研究，给出了初步解释。从而，可以通过调节适当的激光初始相位和选取适当的系统来改善高次谐波的相位匹配，产生清晰的高次谐波辐射谱。     

强激光场中的原子电离

按照激光场的强度，原子与强激光场的相互作用可以大致分成几个典型区域，文章概述了不同区域内民离的基本特征和相应的理论模型，重点介绍了描述强场电离程的准静态理论，并讨论了各种理论的适用范围。     

激光场中H原子的多光子电离速度

建立了激光与原子相互作用的伪分立态模型,并用此模型计算了激光场中H原子的多光子电离速率。对于光子能量较小的激光,计算结果与其它理论计算结果相符合。     

激光场中H原子的多光子电离速度

 建立了激光与原子相互作用的伪分立态模型,并用此模型计算了激光场中H原子的多光子电离速率。对于光子能量较小的激光,计算结果与其它理论计算结果相符合。     

反旋双色椭圆偏振激光场中Ar原子的非序列双电离

利用经典系综方法研究了不同椭偏率的反旋双色椭圆偏振(two-color elliptically polarized,TCEP)激光场中Ar原子非序列双电离(nonsequential double ionization,NSDI)的电子关联特性和再碰撞动力学.不同于反旋双色圆偏振激光场,反旋TCEP激光场不再具有空间对称性,返回电子主要从一个方向返回母离子,从而导致电子动量分布表现出很强的不对称性.数值结果显示随着椭偏率的增大,Ar原子NSDI的产量逐渐减小,并且电子对在椭圆偏振激光场长轴方向上的关联电子动量分布,从主要位于第一和第三象限的正相关逐渐演变为主要位于第二和第四象限的反相关.通过对不同特征时间的统计分析表明,随着椭偏率的增大,旅行时间和返回电子的重碰撞能量逐渐减小,而延迟时间却增大,这是电子对关联特性发生变化的主要原因.此外,进一步分析发现,无论是“短轨迹”还是“长轨迹”,椭偏率的增大都会使两个电子由同向出射逐渐转变为反向出射,这表明椭偏率和旅行时间都影响着电子的出射方向.     

双色激光场中原子聚速效应和多光子共振的关系

从双色激光场中运动原子的受激跃迁速率和激光场对原子的辐射压力关系出发，讨论了运动原子在驻波场中速度聚集效应产和珠原因及其与多光子过程的关系，给出了聚速效应出现的条件，预言了极值聚速速度的存在，通过简单的，变换，将驻波场原五速度聚集效应的相结论推广至双色激光场。     

多原子分子量子反应动力学的半刚性振转靶模型研究

介绍一种多原子分子反应动力学的量子力学处理方法--半刚性振转靶模型. 这种模型对于精确计算某些多原子分子间的碰撞是十分有用的. 同时还介绍了绝热近似的方法.     

甲胺分子共振增强多光子电离的波长依赖性

使用激光多光子电离质谱技术，研究了甲胺分子在４２５ｎｍ－４９５ｎｍ波长范围内共振增强多光子电离碎裂过程，记录了母体离子和与碎片离子产额与波长的依赖关系。由于共振增强多光子电离母体离子与碎片离子谱的相似性，可用探测总离子信号的方法来替代单独的母离子探测，有效地提高痕量探测的灵敏度。     

Chaotic Behavior in the Rescattering Process of Optical Field Ionization

In this paper we describe the rescattering process in optical field ionization through a new model which improves the well-known quasi-static model by adding Coulomb potential in its second procedure. We find that this new model shows chaotic scattering. Nonlinear theory is applied to analyze the system. We also find that there exist chaotic layers and selfsimilar fractal structure and those unstablemanifolds which constitute the chaotic scattering pattern.     

Accurate Structure Parameters for Tunneling Ionization Rates of Gas-Phase Linear Molecules

In the molecular Ammosov–Delone–Krainov(MO-ADK) model of Tong et al. [Phys. Rev. A 66(2002)033402], the ionization rate depends on the structure parameters of the molecular orbital from which the electron is removed. We determine systematically and tabulate accurate structure parameters of the highest occupied molecular orbital(HOMO) for 123 gas-phase linear molecules by solving time-independent Schr¨odinger equation with B-spline functions and molecular potentials which are constructed numerically using the modified Leeuwen–Baerends(LBα)model.     

多原子体系X和甲烷反应动力学的标杆性研究

最近随着精细实验技术和先进理论计算方法的发展,化学反应动力学领域己达到可以在理论-实验上对A+BC经典体系进行定量比较的程度.而随着反应体系变得越来越大,自由度的增加导致实验计算复杂程度呈几何性增长.不过,多原子反应体系的多面性也为观察许多新的化学机理和新现象提供了可能性,这是一片充满机遇之地,在过去的15年里,本人在原子与分子科学研究所的实验室深入研究了甲烷+X(X:F,Cl,O(~3P)和OH)等的反应动力学.这些努力使甲烷+X所示复杂反应体系成为反应动力学领域的新参照体系.本文将揭示之前介绍的一些关键概念和方法背后的研究思路,以及如何从某些意外发现引到了其他未知领域的研究过程.这些发现不仅丰富了在最基础的水平上对特定反应的理解,启迪了理论发展,也塑造了思考方式,为未来探索多原子反应性多方面性质的不同方面奠定了基础.     

多原子分子在金属表面解离吸附的量子动力学研究

利用SVRT模型计算CD4在Ni(100)表面的解离几率随动能的变化关系, 给出对应初始状态(v=1, 2, 3, j=1)和(v=2, j=1, 3, 5)时的计算结果, 画出了解离关系曲线.     

多原子半无限晶体中极化子的激发能量

研究多原子半无限晶体中电子与表面光学SO声子和体纵光学LO声子强耦合的极化子的激发态的性质。采用线性组合算符和幺正变换方法导出强耦合情形下极化子的基态能量、第一内部激发态能量和激发能量。结果表明,多原子半无限晶体中强耦合极化子的基态能量、第一内部激发态能量和激发能量不仅包含不同支LO声子和不同支SO声子与电子耦合的能量,而且还包含不同支LO声子之间和不同支SO声子之间相互作用贡献的附加能量。     

表面增强能量转移效应的研究

通过分析2、2′菁染料水溶液、银胶体以及2、2′菁染料吸附于银胶表面时的吸收光谱得知,2、2′菁染料吸附于银胶表面时,有J聚集体出现,通过分析基频及高阶线性Raman光谱,证实了一些低波数的Raman信号是由J聚集体产生的,从而进一步证实了吸附于银胶表面的2、2′菁染料以单体和J聚集体形式共存.同时,由吸收光谱还可以看出,2、2′菁染料分子及其J聚集体分子的吸收带都处于银胶吸收带的半高宽范围内,满足共振条件,当用不同激发波长(514.5 nm和488 nm)的光激发吸附于银胶表面的2、2′菁染料时,观察到了J聚集体的敏化荧光,而用此激发光激发2、2′菁染料水溶液时,就没有观察到J聚集体的敏化荧光,从而说明了银胶表面的存在,加速了单体2、2′菁染料分子与其J聚集体分子之间的能量转移速率.     

线性磁场装置的研制及实验研究

介绍了一种可获取线性磁场的装置。该装置由两匝数及半径相同的环形线圈组成,相向平行同轴放置,两线圈之间的距离等于线圈半径,通以大小相同,方向相反的电流,可获得磁感应强度与其线圈中心轴线位置成线性关系的区域。此装置不仅具有独创性,更有实时性及可调的优点,可将其拓展到实际应用,尤其是传感领域,有重要的应用前景和经济价值。     

弱耦合多原子晶体中磁极化子的有效质量

采用Lagrange乘子法。利用Huybrechts线性组合算符和幺正变换。研究弱耦合多原子半无限极性晶体中磁极化子的振动频率和有效质量。结果表明：在电子无限接近晶体表面时。磁极化子的振动频率和有效质量均与表面磁极化子的相同；在电子处于晶体深处时。磁极化子的振动频率未变，但其有效质量除了与声子和电子间耦合常数有关外，还与其所处深度有关。