采用超快激光場調(diào)控分子場后定向和多光子電離動力學(xué).pdf

1、碩士學(xué)位論文采用超快激光場調(diào)控分子場后定向和采用超快激光場調(diào)控分子場后定向和多光子多光子電離動力學(xué)電離動力學(xué)TheMolecularFieldFreeientationMultiphotonIonizationDynamicsControlledbyUltrafastLaserField作者姓名：張小苗學(xué)科、專業(yè)：原子與分子物理學(xué)號：21402011指導(dǎo)教師：于杰副教授完成日期：2017年4月21日大連理工大學(xué)DalianUnivers

2、ityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要分子反應(yīng)動力學(xué)是從微觀層面對化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)規(guī)律進(jìn)行研究，并對其微觀機(jī)理進(jìn)行揭示的學(xué)科。實(shí)驗(yàn)上，激光技術(shù)的發(fā)展十分迅速，已經(jīng)有越來越多的超快超強(qiáng)脈沖被用來控制光化學(xué)反應(yīng)。在理論上對超快超強(qiáng)脈沖與原子、分子的相互作用進(jìn)行研究具有非常重要的意義。雙原子分子的場后定向和多光子電離一直是分子反應(yīng)動力學(xué)中熱門的研究課題。超短超強(qiáng)激光脈沖技術(shù)的快速發(fā)展推動了分子定向和光電離動力學(xué)的研究。研

3、究人員提出了多種控制分子定向和光電離動力學(xué)過程的實(shí)驗(yàn)或理論方案。最近幾年，分子定向和取向?qū)怆婋x動力學(xué)的影響激發(fā)了研究人員的興趣。本論文的主要工作概括如下：（1）首先，我們采用密度矩陣?yán)碚撗芯苛藙傂赞D(zhuǎn)子近似下雙原子分子的場后定向。以CO分子為研究對象，提出了使用一束單周期的太赫茲脈沖鏈控制分子場后定向的理論方案。通過求解多能級布洛赫模型下的量子劉維爾方程，能夠得到不同時刻的密度矩陣元，從而計(jì)算出隨時間演化的分子場后定向。計(jì)算結(jié)果表明，脈

4、沖鏈的使用能夠有效地提高分子的場后定向。我們控制激光場強(qiáng)在[0.110.1]MVcm范圍內(nèi)，脈沖鏈的脈沖數(shù)目在[120]范圍內(nèi)，研究了激光脈沖的場強(qiáng)和脈沖鏈的脈沖數(shù)目對分子定向度的影響。此外，我們還計(jì)算了不同激光場強(qiáng)條件下取得最大定向度時對應(yīng)的最優(yōu)脈沖數(shù)目。（2）其次，我們采用含時量子波包方法研究了雙原子分子的定向和光電離動力學(xué)。我們以LiH分子為例，先使用一束單周期太赫茲脈沖對LiH分子進(jìn)行預(yù)定向，再由時間延遲的飛秒泵浦探測脈沖實(shí)現(xiàn)分

5、子的激發(fā)和電離，研究了分子的預(yù)定向?qū)舱裨鰪?qiáng)多光子電離的影響。通過求解體系的含時薛定諤方程，我們能夠得到體系波函數(shù)隨時間的演化。我們主要關(guān)注分子的預(yù)定向?qū)Χ喙庾与婋x的電離幾率、能量和角分辨的光電子譜，以及光電子角分布的影響。通過模擬不同預(yù)定向度分子的激發(fā)和電離，我們發(fā)現(xiàn)電離幾率和能量分辨的光電子譜的峰值強(qiáng)度會受到分子定向度的影響；角分辨的光電子譜與分子基態(tài)波函數(shù)的角分布密切相關(guān)；改變單周期太赫茲脈沖和飛秒泵浦脈沖之間的延遲時間可以控制光