原子势对阈上电离平台的影响

田原野; 郭福明; 杨玉军

doi:10.7498/aps.62.073202

摘要

本文从理论上分别研究了长程和短程原子势对阈上电离光电子谱平台结构的影响. 发现在相当大的激光参数范围内, 长程势的阈上电离谱总是呈现出清晰的双平台结构; 对于短程势, 阈上电离谱双平台的界限不再清晰, 随着入射激光强度的减小, 逐渐从双平台过渡到单平台. 基于经典分析和量子力学数值模拟, 阐明了在不同模型势下, 电离速率的差别和再散射电子弹性碰撞截面的不同导致了上述平台结构的差异．此外, 还讨论了激光脉冲空间强度分布对这一现象的影响.

关键词:

Abstract

We investigate theoretically the influence of the long-range and short-range potentials on the plateau structure of the above threshold ionization. In a considerable range of laser parameter, the above threshold ionization spectra of the atoms in the long-range potential always exhibit a clear double-plateau structure; as for the atoms with a short-range potential, the boundary of the double-plateau in photoelectron spectra is no longer clear, and with the decrease of laser intensity, it transits from the double-plateau to the single-plateau gradually. The numerical simulation based on classical analysis and quantum mechanics illustrates that in different model potentials, the distinction of ionization rates as well as the difference of the electronic elastic rescattering cross-sections results in the difference of plateau structures. In addition, the influence of intensity distribution of laser pulse on the phenomenon is discussed.

Keywords:

作者及机构信息

1.
吉林大学原子与分子物理研究所, 长春 130012

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11274141, 11034003)资助的课题.

Authors and contacts

1.
Institute of Atomic and Molecular Physics, Jilin University, Changchun 130012, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11274141, 11034003).

参考文献

[1]	Protopapas M, Keitel C H, Knight P L 1997 Rep. Prog. Phys. 60 389
[2]	Brabec T, Krauze F 2000 Rev. Mod. Phys. 72 545
[3]	Zhou Z Y, Yuan J M 2007 Chin. Phys. 16 675
[4]	Wang B B, Li X F, Gao L H, Fu P M, Guo D S, Freeman R R 2001 Chin. Phys. Lett. 18 1199
[5]	Tong X M, Li J M 1991 Acta Phys. Sin. 40 190 (in Chinese) [全晓明, 李家明 1991 物理学报 40 190]
[6]	Li Y, Yang S P, Jia X Y, Chen J 2010 Chin. Phys. B 19 043303
[7]	Chen B Z 1990 Acta Phys. Sin. 39 40 (in Chinese) [陈宝振 1990 物理学报 39 40]
[8]	Schafer K J, Yang B, DiMauro L F, Kulander K C 1993 Phys. Rev. Lett. 70 1599
[9]	Paulus G G, Nicklich W, Xu H, Lambropoulos P, Walther H 1994 Phys. Rev. Lett. 72 2851
[10]	Cormier E, Garzella D, Breger P, Agostini P, Cheriaux G, Leblanc C 2001 J. Phys. B 34 L9
[11]	Becker W, Grasbon F, Kopold R, Milosevic D B, Paulus G G, Walther H 2002 Advances in Atomic, Molecular, and Optical Physics 48 35
[12]	Grasbon F, Paulus G G, Walther H, Villoresi P, Sansone G, Stagira S, Nisoli M, Silverstri S 2003 Phys. Rev. Lett. 91 173003
[13]	Bauer D 2005 Phys. Rev. Lett. 94 113001
[14]	Milosevic D B, Paulus G G, Bauer D, Becker W 2006 J. Phys. B 39 R203
[15]	Milosevic D B, Hasovic E, Busalazic M, Gazibegovic-busuladizic A, Becker W 2007 Phys. Rev. A 76 053410
[16]	Telnov D A, Chu S I 2009 Phys. Rev. A 79 043421
[17]	Marchenko T, Mulller H G, Schafer K J, Vrakking M J 2010 J. Phys. B 43 185001
[18]	Guo L, Han S S, Chen J 2010 Optics Express 18 1240
[19]	Armstrong G S J, Parker J S, Taylor K T 2011 New. J. Phys. 13 013024
[20]	Tong X M, Hino K, Toshima N 2008 Phys. Rev. A 74 031405(R)
[21]	Kling M F, Rauschenberger J, Verhoef A J, Hasovic E, Uphues T, Milosevic D B, Muller H G, Vrakking M J J 2008 New. Journal. Phys. 10 025024
[22]	Kamta G L, Bandrauk A D 2006 Phys. Rev. A 74 033415
[23]	Meckel M, Comtois D, Zeidler D, Staudte A, Pavicic D, Bandulet H C, Pepin H, Kieffer J C, Dorner R, Villeneuve D M, Corkum P B 2008 Science 320 1478
[24]	van der Zwan E V, Lein M 2012 Phys. Rev. Lett. 108 043004
[25]	Blaga C I, Xu J L, Dichiara A D, Sistrunk E, Zhang K, Agostini P, Miller T A, DiMauro L F, Lin C D 2012 Nature 483 194
[26]	Andriu G, Balciunas T, Alisauskas S, Pugzlys A, Baltuska A, Popmintchev T, Chen M C, Murnane M M, Kapteyn H C 2011 Opt. Lett. 36 2755
[27]	Agostini P, DiMauro L F 2008 Contemp. Phys. 49 179
[28]	Blaga C I, Catoire F, Colosimo P, Paulus G G, Muller H G, Agostini P, DiMauro L F 2009 Natu. Phys. 5 335
[29]	Quan W, Lin Z, Wu M, Kang H, Liu H, Liu X, Chen J, Liu J, He X T, Chen S G, Xiong H, Guo L, Xu H, Fu Y, Cheng Y, Xu Z Z 2009 Phys. Rev. Lett. 103 093001
[30]	Liu C P, Nakajima T, Sakka T, Ohgaki H 2008 Phys. Rev. A 77 043411
[31]	Corkum P B 1993 Phys. Rev. Lett. 71 1994
[32]	Yang Y J, Chen G, Chen J G, Zhu Q R 2004 Chin. Phys. Lett. 21 652
[33]	Javanainen J, Eberly J H, Su Q 1988 Phys. Rev. A 38 3430
[34]	Sprangle P, Penano J R, Hafizi B 2002 Phys. Rev. E 66 046418
[35]	Morishita T, Chen Z G, Watanabe S, Lin C D 2007 Phys. Rev. A 75 023407

施引文献

[1]	Protopapas M, Keitel C H, Knight P L 1997 Rep. Prog. Phys. 60 389
[2]	Brabec T, Krauze F 2000 Rev. Mod. Phys. 72 545
[3]	Zhou Z Y, Yuan J M 2007 Chin. Phys. 16 675
[4]	Wang B B, Li X F, Gao L H, Fu P M, Guo D S, Freeman R R 2001 Chin. Phys. Lett. 18 1199
[5]	Tong X M, Li J M 1991 Acta Phys. Sin. 40 190 (in Chinese) [全晓明, 李家明 1991 物理学报 40 190]
[6]	Li Y, Yang S P, Jia X Y, Chen J 2010 Chin. Phys. B 19 043303
[7]	Chen B Z 1990 Acta Phys. Sin. 39 40 (in Chinese) [陈宝振 1990 物理学报 39 40]
[8]	Schafer K J, Yang B, DiMauro L F, Kulander K C 1993 Phys. Rev. Lett. 70 1599
[9]	Paulus G G, Nicklich W, Xu H, Lambropoulos P, Walther H 1994 Phys. Rev. Lett. 72 2851
[10]	Cormier E, Garzella D, Breger P, Agostini P, Cheriaux G, Leblanc C 2001 J. Phys. B 34 L9
[11]	Becker W, Grasbon F, Kopold R, Milosevic D B, Paulus G G, Walther H 2002 Advances in Atomic, Molecular, and Optical Physics 48 35
[12]	Grasbon F, Paulus G G, Walther H, Villoresi P, Sansone G, Stagira S, Nisoli M, Silverstri S 2003 Phys. Rev. Lett. 91 173003
[13]	Bauer D 2005 Phys. Rev. Lett. 94 113001
[14]	Milosevic D B, Paulus G G, Bauer D, Becker W 2006 J. Phys. B 39 R203
[15]	Milosevic D B, Hasovic E, Busalazic M, Gazibegovic-busuladizic A, Becker W 2007 Phys. Rev. A 76 053410
[16]	Telnov D A, Chu S I 2009 Phys. Rev. A 79 043421
[17]	Marchenko T, Mulller H G, Schafer K J, Vrakking M J 2010 J. Phys. B 43 185001
[18]	Guo L, Han S S, Chen J 2010 Optics Express 18 1240
[19]	Armstrong G S J, Parker J S, Taylor K T 2011 New. J. Phys. 13 013024
[20]	Tong X M, Hino K, Toshima N 2008 Phys. Rev. A 74 031405(R)
[21]	Kling M F, Rauschenberger J, Verhoef A J, Hasovic E, Uphues T, Milosevic D B, Muller H G, Vrakking M J J 2008 New. Journal. Phys. 10 025024
[22]	Kamta G L, Bandrauk A D 2006 Phys. Rev. A 74 033415
[23]	Meckel M, Comtois D, Zeidler D, Staudte A, Pavicic D, Bandulet H C, Pepin H, Kieffer J C, Dorner R, Villeneuve D M, Corkum P B 2008 Science 320 1478
[24]	van der Zwan E V, Lein M 2012 Phys. Rev. Lett. 108 043004
[25]	Blaga C I, Xu J L, Dichiara A D, Sistrunk E, Zhang K, Agostini P, Miller T A, DiMauro L F, Lin C D 2012 Nature 483 194
[26]	Andriu G, Balciunas T, Alisauskas S, Pugzlys A, Baltuska A, Popmintchev T, Chen M C, Murnane M M, Kapteyn H C 2011 Opt. Lett. 36 2755
[27]	Agostini P, DiMauro L F 2008 Contemp. Phys. 49 179
[28]	Blaga C I, Catoire F, Colosimo P, Paulus G G, Muller H G, Agostini P, DiMauro L F 2009 Natu. Phys. 5 335
[29]	Quan W, Lin Z, Wu M, Kang H, Liu H, Liu X, Chen J, Liu J, He X T, Chen S G, Xiong H, Guo L, Xu H, Fu Y, Cheng Y, Xu Z Z 2009 Phys. Rev. Lett. 103 093001
[30]	Liu C P, Nakajima T, Sakka T, Ohgaki H 2008 Phys. Rev. A 77 043411
[31]	Corkum P B 1993 Phys. Rev. Lett. 71 1994
[32]	Yang Y J, Chen G, Chen J G, Zhu Q R 2004 Chin. Phys. Lett. 21 652
[33]	Javanainen J, Eberly J H, Su Q 1988 Phys. Rev. A 38 3430
[34]	Sprangle P, Penano J R, Hafizi B 2002 Phys. Rev. E 66 046418
[35]	Morishita T, Chen Z G, Watanabe S, Lin C D 2007 Phys. Rev. A 75 023407

[1]	李桑丫, 张艾霖, 徐欣, 吕涛, 王世康, 罗箐. 基于强流离子源的离子束溅射镀膜设备均匀性优化研究. 物理学报, 2024, 0(0): . doi: 10.7498/aps.73.20231491
[2]	张津硕, 孙辉, 杜志杰, 张雪航, 肖青梅, 范金蕤, 闫慧杰, 宋健. 预填充模式下同轴枪放电等离子体加速模型分析与优化. 物理学报, 2023, 72(15): 155202. doi: 10.7498/aps.72.20230463
[3]	吴宇恺, 段路明. 离子阱量子计算规模化的研究进展. 物理学报, 2023, 72(23): 230302. doi: 10.7498/aps.72.20231128
[4]	杨帅, 唐泽波, 杨驰, 查王妹. 相对论重离子碰撞中光子-光子相互作用的碰撞参数依赖性. 物理学报, 2023, 72(20): 201201. doi: 10.7498/aps.72.20230948
[5]	毕思涵, 宋建军, 张栋, 张士琦. 2.45 GHz微波无线能量传输用Ge基双通道整流单端肖特基势垒场效应晶体管. 物理学报, 2022, 71(20): 208401. doi: 10.7498/aps.71.20220855
[6]	吴逢川, 林沂, 武博, 付云起. 里德伯原子的射频脉冲响应特性. 物理学报, 2022, 71(20): 207402. doi: 10.7498/aps.71.20220972
[7]	张天成, 潘高远, 俞友军, 董晨钟, 丁晓彬. 超重元素Og(Z=118)及其同主族元素的电离能和价电子轨道束缚能. 物理学报, 2022, 0(0): . doi: 10.7498/aps.7120220813
[8]	张天鸽, 任美蓉, 崔继峰, 陈小刚, 王怡丹. 变截面微管道中高zeta势下幂律流体的旋转电渗滑移流动. 物理学报, 2022, 71(13): 134701. doi: 10.7498/aps.71.20212327
[9]	李盈傧, 秦玲玲, 陈红梅, 李怡涵, 何锦锦, 史璐珂, 翟春洋, 汤清彬, 刘爱华, 余本海. 强激光场下原子超快动力学过程中的能量交换. 物理学报, 2022, 71(4): 043201. doi: 10.7498/aps.71.20211703
[10]	吴迪, 杨永, 章小峰, 黄贞益, 王昭东. 第一性原理研究合金元素对逆变奥氏体在Cu沉淀上异质形核的影响. 物理学报, 2022, 71(8): 086301. doi: 10.7498/aps.71.20212144
[11]	孟举, 何贞岑, 颜君, 吴泽清, 姚科, 李冀光, 吴勇, 王建国. 电四极跃迁对电子束离子阱等离子体中离子能级布居的影响. 物理学报, 2022, 71(19): 195201. doi: 10.7498/aps.71.20220489
[12]	李娜, 李昌勇. 邻羟基苯腈的双色共振增强多光子电离光谱及Franck-Condon模拟. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211659
[13]	钟东洲, 曾能, 杨华, 徐喆. 外部光注入的光泵浦自旋垂直腔表面发射激光器中的两个混沌偏振分量对两个复杂形状目标中的多区域精确测距. 物理学报, 2021, 70(7): 074206. doi: 10.7498/aps.70.20201693
[14]	张芳, 贾利群, 孙现亭, 戴宪起, 黄奇祥, 李伟. 电场对graphene/InSe范德瓦耳斯异质结肖特基势垒的调控. 物理学报, 2020, 69(15): 157302. doi: 10.7498/aps.69.20191987
[15]	刘惠平, 邹秀. 电子和负离子的反射运动对碰撞电负性磁鞘的影响. 物理学报, 2020, 69(2): 025201. doi: 10.7498/aps.69.20191307
[16]	余鑫, 漆亮文, 赵崇霄, 任春生. 同轴枪正、负脉冲放电等离子体特性的对比. 物理学报, 2020, 69(3): 035202. doi: 10.7498/aps.69.20191321
[17]	胡伟达, 李庆, 陈效双, 陆卫. 具有变革性特征的红外光电探测器. 物理学报, 2019, 68(12): 120701. doi: 10.7498/aps.68.20190281
[18]	何天琛, 李吉. 利用Kapitza-Dirac脉冲操控简谐势阱中冷原子测量重力加速度. 物理学报, 2019, 68(20): 203701. doi: 10.7498/aps.68.20190749
[19]	马堃, 陈展斌, 黄时中. 等离子体屏蔽效应对Ar¹⁶⁺基态和激发态能级的影响. 物理学报, 2019, 68(2): 023102. doi: 10.7498/aps.68.20181915
[20]	赵崇霄, 漆亮文, 闫慧杰, 王婷婷, 任春生. 放电参数对爆燃模式下同轴枪强流脉冲放电等离子体的影响. 物理学报, 2019, 68(10): 105203. doi: 10.7498/aps.68.20190218

计量

文章访问数: 5137
PDF下载量: 491
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

搜索

留言板