氢负离子在梯度电场中光剥离的波包动力学研究

利用含时微扰论和闭合轨道理论相结合的方法, 给出了氢负离子在梯度电场中自关联函数的计算公式, 并且对体系的自关联函数进行了计算和分析. 重点探讨了激光脉冲的宽度、梯度电场中背景电场强度及电场梯度对氢负离子体系的自关联函数的影响. 研究结果表明, 当激光脉冲的脉冲宽度较短, 远小于剥离电子的闭合轨道的周期时, 量子波包的回归现象显著, 自关联函数中会出现一系列比较明显的回归峰, 这是由于沿闭合轨道返回的电子波包和出射的电子波包之间产生干涉形成的. 但是随着激光脉冲宽度的增加, 量子波包的回归现象减弱. 当脉冲宽度和闭合轨道的周期相差不是很大时, 自关联函数中的回归峰逐渐变宽, 振荡渐趋平缓, 相邻的峰之间发生相互干涉, 从而导致对应关系消失. 除此之外, 我们还发现梯度电场中背景电场强度和电场梯度对体系的自关联函数也会发生显著的影响. 随着背景电场强度和电场梯度的增加, 剥离电子的闭合轨道的周期变短, 自关联函数中回归峰的个数逐渐增加, 量子回归现象增强. 因此, 我们可以通过改变脉冲的宽度、外加电场强度的大小对氢负离子发生光剥离的自关联函数进行调控. 我们的结果对于实验研究原子或离子体系在外场中的波包动力学性质可以提供一定的参考价值.     

氢负离子在均匀电场和金属面附近的光剥离研究

利用闭合轨道理论,计算了氢负离子在均匀电场和金属面附近的光剥离截面.结果表明,在均匀电场的基础上加上金属面之后,在电离阈附近氢负离子的光剥离截面发生了很大的变化,和仅有均匀电场存在时的光剥离截面相比,截面的振荡幅度增大,振荡频率减小.并且在电场强度相同时,随着金属面与氢负离子距离的不断增大,光剥离截面振荡的幅度不断减小,振荡的频率不断增大,当金属面和氢负离子的距离增大到一定值时,金属面的影响消失,氢负离子的光剥离截面趋近于只有电场存在时的情况.这一结果对于研究负离子体系在界面附近的光剥离问题具有一定的参考价值.     

激光脉冲对氢负离子在金属面附近光剥离的影响

利用闭合轨道理论和金属面附近氢负离子的双脉冲光剥离截面的计算公式,计算了氢负离子在金属面附近激光脉冲作用下的光剥离截面.计算结果表明:如果脉冲宽度远大于闭合轨道的回归周期时,它对光剥离截面的影响很小;当脉冲宽度小于闭合轨道的周期或者可以和闭合轨道的周期相比较时,光剥离截面的振荡幅度大大地减弱.光剥离截面除了与脉冲宽度有关外,还与双脉冲之间的时间延迟、相位差有关.对于某些相位差, 双脉冲光剥离截面的取值增大; 而对于另外一些相位差, 光剥离截面的取值减小.因此,可以利用脉冲激光来控制氢负离子在表面附近光剥离 关键词： 激光脉冲 光剥离截面 金属面 闭合轨道理论     

矩形弹子球中的量子波包分析(英文)

利用波包分析量子力学体系的动力学行为在研究经典和量子的对应关系方面越来越成为一个非常重要的方法.利用高斯波包分析方法,我们计算了矩形弹子球体系的自关联函数,自关联函数的峰和经典周期轨道的周期符合的很好,这表明经典周期轨道的周期可以通过含时的量子波包方法产生.我们还讨论了矩形弹子球的波包回归和波包的部分回归,计算结果表明在每一个回归时间,波包出现精确的回归.对于动量为零的波包,初始位置在弹子球内部的特殊对称点处,出现一些时间比较短的附加的回归.     

HOBr/DOBr态到态光解动力学的量子波包研究

本文基于高水平的多参考组态相互作用计算,报导了HOBr的最低三个单重态的三维势能面. 并且对该分子的光解离过程用实波包传播的方法进行了量子动力学研究,不仅计算结果得到了吸收光谱,而且还产生了光解产物的内态和角度分布. 结果与在紫外区域测得的HOBr的总吸收截面定量吻合,并很好的重现了实验上在266 nm处观察到的振动冷和转动热的光解OH/OD产物. 此外,预测了OH/OD的反冲各向异性参数接近平行跃迁的极限值,表明在266 nm处从基态(1¹A'')到2¹A''态的面内跃迁是一个快速的解离过程. 这与实验上从测量转动取向得出的结论一致. 然而,想要实现与实验上的定量一致,还需要考虑自旋和电子角动量的影响.     

两种扩展Harper模型的波包动力学

本文通过二次矩M₂(t)和概率分布W_n(t)数值地研究了两种扩展Harper模型的波包动力学,得到了这两种模型中各个相、各条临界线以及三相点的波包扩散情况.对于第一种扩展Harper模型,发现两个金属相中波包是弹道扩散的,在绝缘体相中波包不扩散,而在三相点以及各条临界线上波包是反常扩散的.同时,发现金属相—金属相转变的临界线上的波包动力学行为与金属相—绝缘体相转变的临界线上的相同,但三相点的动力学行为与各临 关键词： 金属绝缘体转变 扩展Harper模型 波包动力学     

外电场作用下平面转子Rydberg波包的演化和恢复

利用Rydberg波包分析量子力学体系的动力学行为是研究经典力学和量子力学的对应关系的一个非常重要的方法.本文主要研究了在外电场作用下平面转子的Rydberg波包的演化和恢复结构.结果表明:在弱电场作用下,波包仍可周期性的坍塌和恢复,但在强电场作用下,平面转子的Rydberg波包演化结构则与谐振子的相符.     

氢负离子在磁场和金属面附近电子通量分布的研究

利用半经典开轨道理论, 研究了磁场和金属面附近氢负离子的剥离电子通量分布, 并揭示了电子通量分布中的振荡结构与经典轨道之间的关系.固定离子到金属面的距离, 研究了不同的磁场强度对电子通量分布的影响. 结果表明, 由于与电子通量分布相联系的剥离电子的经典轨迹增加, 随着磁场强度的增加, 通量分布变得复杂. 此外发现剥离电子的能量变化也会影响电子通量分布. 因此可以通过改变磁场强度大小和剥离电子的能量来调控剥离电子通量分布和干涉图样. 研究结果对于理解负离子在外场、表面附近的电子流通量和剥离电子干涉图样问题以及将来实验研究负离子的光剥离显微问题都可以提供一定的参考. 关键词： 开轨道理论 电子通量 金属面 磁场     

载流子在金属/聚对苯乙炔/金属结构中注入及输运的动力学研究

采用紧束缚的Su-Schrieffer-Heeger模型,利用非绝热动力学方法研究了载流子在金属/聚对苯乙炔(poly(p-phenylene vinylene,简记为PPV))/金属三明治结构中注入与输运的动力学过程.发现由于强的电子-晶格相互作用,注入的电荷在PPV链中形成波包,波包的形成与施加在金属电极上的偏压、PPV链上的电场强度及金属电极与PPV之间的界面耦合强度密切相关.在无外电场的情况下,当偏压达到临界值时电荷能够从金属电极注入到PPV链中并形成波包.随着电场强度的增大,波包能 关键词： 金属/聚对苯乙炔/金属结构 载流子输运 波包     

磁场中氢里德堡波包的自动关联函数

本文采用激光短脉冲激发磁场中氢原子,研究氢里德堡波包在磁场中随时间的演化.结果证实氢里德堡波包在磁场中的运动也与闭合轨道密切相关.讨论了脉冲宽度τ对自动关联函数的影响以及不同初始态下的自动关联函数.     

The influence of electric field on the photodetachment of H- near a metal surface

The influence of electric field on the photodetachment of H-near a metal surface is investigated based on the closed-orbit theory.It is found that the photodetachment of H-near a metal surface is not only related to the electric field strength but also to the electric field direction.If the electric field is along the +z axis,it can strengthen the oscillation in the photodetachment cross section.However,if the electric field is along the -z axis,since the direction of electric field force is opposite to that of static-image force caused by the metal surface,the situation becomes much more complicated.When the electric field is very weak,its influence can be neglected.The photodetachment cross section is nearly the same as that when a single metal surface exists.When the electric field strength is strong enough,the electric field force is able to counteract the metallic attraction,therefore no closed orbit is formed.If the electric field continues to increase until its influence becomes dominant,the photodetachment cross section approaches the case of the photodetachment of H- in an electric field.Our results may be useful for guiding future experimental studies on the photodetachment of negative ions near surfaces.     

Wave packet dynamics of the photodetachment of H~- near dielectric surface

<正>The wave packet dynamics of the photodetachment of H~- near dielectric surface are studied by using the wave packet evolution and the autocorrelation function.The results show that the evolutions of the autocorrelation function and the wave packet in the time domain correspond well with each other. Besides,we consider the influence of the electronic state lifetime on the wave packet evolution and the autocorrelation function.Numerical simulation shows that the evolution of the photodetached electronic wave packet near the dielectric surface exhibits some properties similar to the time-resolved two-photon photoemission intensity of surface electron.     

一般幂指数中心势作用下的波包回归和部分回归

利用WKB近似和自关联函数方法,我们研究了一般幂指数中心势V(r)=rk (-20)作用下波包的回归和部分回归。对于排斥势(>0, k>0), 势是一长程势,量子化能级结构中只有一个量子数,波包的回归结构和一维幂指数势的情况类似。这一结果表明能级结构相同的体系具有相同的波包回归结构。 对于吸引势,能级结构中有两个量子数, 当 k取不同的值时,波包的回归结构不同。对于库仑吸引势,波包回归和部分回归出现; 但是对于其它的k值, 经过一段时间后,波包出现坍塌。本文的研究对于探讨里德堡原子和分子中电子运动的经典极限提供了一个新的方法。     

一般幂指数中心势作用下的波包回归和部分回归

利用WKB近似和自关联函数方法,我们研究了一般幂指数中心势V(r)=γrk (-20)作用下波包的回归和部分回归.对于排斥势(γ>0, k>0), 势是一长程势,量子化能级结构中只有一个量子数,波包的回归结构和一维幂指数势的情况类似.这一结果表明能级结构相同的体系具有相同的波包回归结构.对于吸引势,能级结构中有两个量子数, 当 k取不同的值时,波包的回归结构不同.对于库仑吸引势,波包回归和部分回归出现;但是对于其它的k值, 经过一段时间后,波包出现坍塌.本文的研究对于探讨里德堡原子和分子中电子运动的经典极限提供了一个新的方法.     

Magnetic field effect in photodetachment from negative ion in electric field near metal surface

Based on the closed-orbit theory, the magnetic field effect in the photodetachment of negative ion in the electric field near a metal surface is studied for the first time. The results show that the magnetic field can produce a significant effect on the photodetachment of negative ion near a metal surface. Besides the closed orbits previously found by Du et al. for the H in the electric field near a metal surface (J. Phys. B 43 035002 (2010)), some additional closed orbits are produced due to the effect of magnetic field. For a given ion-surface distance and an electric field strength, the cross section depends sensitively on the magnetic field strength. As the magnetic field strength is very small, its influence can be neglected. With the increase of the magnetic field strength, the number of the closed orbits increases greatly and the oscillation in the cross section becomes much more complex. Therefore we can control the photodetachment cross section of the negative ion by changing the magnetic field strength. We hope that our results may guide future experimental studies for the photodetachment process of negative ion in the presence of external fields and surfaces.