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分子高次諧波產(chǎn)生中的多軌道效應(yīng)

發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 08:16
  強(qiáng)場(chǎng)高次諧波產(chǎn)生是當(dāng)前獲得相干桌面化極紫外光源及合成阿秒脈沖的重要技術(shù)手段。高次諧波產(chǎn)生的研究有助于理解和調(diào)控相互作用過(guò)程,可以實(shí)現(xiàn)靶材內(nèi)部信息的自探測(cè)。特別地,相比于原子體系,分子體系具有復(fù)雜豐富的量子態(tài)信息,其強(qiáng)場(chǎng)的高次諧波產(chǎn)生過(guò)程中蘊(yùn)含著的軌道結(jié)構(gòu)效應(yīng)及動(dòng)力學(xué)過(guò)程,是當(dāng)前研究的重要前沿問(wèn)題之一。分子的多軌道、多電子和多中心效應(yīng)對(duì)諧波產(chǎn)生效率及分布產(chǎn)生重要的影響。精密調(diào)控諧波有利于短波光源高效輸出及實(shí)現(xiàn)阿秒脈沖整形。同時(shí)基于高次諧波的分子軌道層析成像更需對(duì)多軌道多電子效應(yīng)和庫(kù)侖效應(yīng)貢獻(xiàn)的理解。論文研究了從簡(jiǎn)單雙原子分子到三原子分子,并擴(kuò)展至復(fù)雜多原子分子的高次諧波產(chǎn)生。通過(guò)測(cè)量準(zhǔn)直分子的高次諧波產(chǎn)率及角度依賴(lài)關(guān)系,及其與強(qiáng)激光場(chǎng)參數(shù)(如偏振、光強(qiáng)等)的變化關(guān)系,揭示不同結(jié)構(gòu)的分子軌道產(chǎn)生的高次諧波特性,進(jìn)而理解強(qiáng)場(chǎng)分子高次諧波產(chǎn)生過(guò)程中的多電子和多軌道效應(yīng)。論文主要獲得以下研究結(jié)果:1)準(zhǔn)直N2分子高次諧波的多軌道效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)了在線偏振激光下,平臺(tái)區(qū)和截止區(qū)諧波產(chǎn)率出現(xiàn)明顯不同的角分布特性,分析表明,其原因是N2分子的HOMO和HOMO-1軌道對(duì)高次諧波產(chǎn)生的影... 

【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】:142 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:博士

【部分圖文】:

分子高次諧波產(chǎn)生中的多軌道效應(yīng)


(a)激光聚焦功率密度隨時(shí)間的發(fā)展進(jìn)程

激光脈沖寬度,阿秒


2 圖1.2是激光脈沖寬度隨時(shí)間的發(fā)展和不同時(shí)間尺度下典型的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,隨著激光技術(shù)的發(fā)展,激光的脈沖寬度已經(jīng)遠(yuǎn)小于分子的轉(zhuǎn)動(dòng)(分子的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為皮秒量級(jí),10 s)及核的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)周期(核的振動(dòng)周期為飛秒量級(jí),10 s)。近年來(lái),隨著阿秒激光脈沖的發(fā)展,脈沖寬度接近電子的阿秒(10 s)運(yùn)動(dòng)時(shí)間尺度。使得真正意義上研究原子分子內(nèi)部電子超快動(dòng)力學(xué)成為可能。當(dāng)前超短脈沖技術(shù)提供了皮秒、飛秒,甚至阿秒量級(jí)的光源,已經(jīng)成為各學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展的重要支撐,特別是近年來(lái)基于原子分子內(nèi)的超快瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)研究取得了重要進(jìn)展。本論文的工作主要使用峰值功率密度在10 ~10 W/cm 范圍的飛秒激光脈沖

示意圖,中排,分子,激光


∥時(shí),分子勢(shì)能在 0°和180°時(shí)最小,由于分子會(huì)選擇使自身穩(wěn)定的狀態(tài),分子勢(shì)能越小,分子越穩(wěn)定,因此分子會(huì)向激光電場(chǎng)方向排列。圖1.4為 0時(shí),分子在激光電場(chǎng)中排列的示意圖。當(dāng)∥且 90°時(shí),分子勢(shì)能最小,此時(shí)分子會(huì)沿著垂直于激光電場(chǎng)偏振方向排列。由于分子的勢(shì)能只與角度 有關(guān),因此分子軸可以繞著激光電場(chǎng)矢量方向自由旋轉(zhuǎn)。0 90 1800 90 180 < (b)(V )(V ) (a) > 圖 1.3 激光場(chǎng)中準(zhǔn)直分子的勢(shì)能曲線(a) 0(b) 0 圖 1.4 分子在激光電場(chǎng)中排列的示意圖

【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[5]中紅外飛秒激光場(chǎng)中氮分子高次諧波的多軌道干涉特性研究[J]. 李貴花,謝紅強(qiáng),姚金平,儲(chǔ)蔚,程亞,柳曉軍,陳京,謝新華.  物理學(xué)報(bào). 2016(22)



本文編號(hào):2908371

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