單原子態的強光調控及多電子軌道成像

《單原子態的強光調控及多電子軌道成像》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由趙增秀擔任項目負責人的重大研究計畫。

基本介紹

• 中文名：單原子態的強光調控及多電子軌道成像
• 項目類別：重大研究計畫
• 項目負責人：趙增秀
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

強光碟機動下，原子體系會產生超寬頻的相干輻射，頻率覆蓋範圍從太赫茲到軟X光波段。其中高次諧波產生提供了對自由單分子態的一種新的測量手段。對諧波發射的頻譜分布和角向分布進行探測，可獲取分子結構和軌道的多種信息，了解諧波產生中的多電子交換和動力學效應。本研究嘗試建立分子諧波產生的多通道理論，解釋其中的通道干涉和通道耦合效應。開發分子諧波產生的數值模擬程式，分析多電子過程對分子與強雷射脈衝作用的影響。利用載波包絡相位穩定超短雷射脈衝對高次諧波進行測量，獲取諧波對各種物理參數的依賴性。通過對分子態的相干調控，實現對諧波產生的控制，獲取分子多個軌道特性。該研究有助於推動對分子態操控的研究，探索多電子效應對分子軌道和分子諧波產生的影響。

結題摘要

本實驗室利用載波包絡相位穩定超短雷射脈衝，對單原子態進行強光調控，通過探測伴隨產生的超寬譜輻射，對原子分子態及其動力學進行超快分辨，取得了系列突破。國際上首次把阿秒鐘技術套用於太赫茲輻射產生動力學過程的診斷，實現了利用雙色場調製電子波包的相位和同步探測太赫茲輻射和阿秒輻射，時間分辨達到70阿秒。針對多電子軌道成像，建立了含時Hartree-Fock、含時密度泛函程式並套用於強雷射與分子體系的相互作用研究。發現原子實的動態極化效應所導致的最高占據軌道的動態扭曲對電離的取向依賴有重要影響，解釋了相關實驗結果，有助於未來進一步發展多電子隧穿和多通道高次諧波產生理論。發現動態軌道變形導致在諧波譜中觀測到動態極小效應，為對動態軌道進行成像研究奠定基礎。實現了高靈敏的偏振分辨太赫茲時域探測。研製的偏振靈敏的太赫茲時域光譜儀，單次掃描就可以測量任意偏振的太赫茲波形，偏振靈敏度低於4’（10-3弧度），處於國際領先水平。