光電離過(guò)程中的阿秒時(shí)間延遲.pdf

1、強(qiáng)激光場(chǎng)與原子、分子以及凝聚態(tài)物質(zhì)相互作用時(shí)，會(huì)電離束縛態(tài)電子。電離之后的光電子會(huì)在庫(kù)侖場(chǎng)和激光電場(chǎng)的共同作用下運(yùn)動(dòng)。電子的電離過(guò)程中是否存在時(shí)間延遲一直是強(qiáng)場(chǎng)物理乃至量子機(jī)制的一個(gè)基本理論問(wèn)題。直到最近，才有實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明光電子在電離過(guò)程中會(huì)有相位的延遲，即時(shí)間延遲。這一結(jié)果直接影響了人們對(duì)光電離過(guò)程的理解和認(rèn)識(shí)。另一方面，1987年實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的Freeman共振是強(qiáng)場(chǎng)物理中一個(gè)最重要的基本現(xiàn)象。
　　本論文利用普適的量子軌跡蒙特

2、卡洛方法（Generalized Quantum-Trajectory Monte Carlo Method,GQTMC）、數(shù)值求解含時(shí)薛定諤方程（time-dependent Schr?dinger equation，TDSE）方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)雙色激光場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的氬原子電離過(guò)程中的不同電離通道間相位差（阿秒時(shí)間延遲）進(jìn)行了深入的研究，并結(jié)合GQTMC和實(shí)驗(yàn)結(jié)果首次獲得了不同中間激發(fā)態(tài)導(dǎo)致的Freeman共振的阿秒時(shí)間延遲：
　　首先

3、，本文將GQTMC方法做了簡(jiǎn)要的介紹。用GQTMC方法復(fù)制了線偏振單色激光場(chǎng)與原子相互作用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在此基礎(chǔ)上我們將這種方法拓展到了正交雙色場(chǎng)（orthogonal two-color，OTC）的情形。通過(guò)“相位的相位”方法與GQTMC方法相結(jié)合，我們完美地重復(fù)了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行時(shí)間延遲問(wèn)題的研究。
　　因?yàn)镺TC在空間上和時(shí)間上的調(diào)控特性，我們分別研究了0°和30°動(dòng)量范圍的能譜隨相對(duì)相位的變化關(guān)系。隨著能量的升高，A

4、TI峰和邊帶之間的相位差越來(lái)越小，在高能部分，兩者之間的相位差幾乎為0。這表明再散射過(guò)程對(duì)快電子分布的影響越來(lái)越占主導(dǎo)地位。
　　不僅如此，我們對(duì)不同中間態(tài)的Freeman共振間的時(shí)間延遲作了深入的理論分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值方法的對(duì)比分析及數(shù)值相減，我們最終獲得了140as±40as的時(shí)間延遲差。這對(duì)研究超快過(guò)程的時(shí)間問(wèn)題有重要的意義。隨后我們利用TDSE方法通過(guò)改變激光脈寬進(jìn)一步研究了這一時(shí)間延遲。
　　最后，我們對(duì)有關(guān)時(shí)間