《超短圓偏振雷射作用下的氫分子離子的超快動力學過程》是依託上海交通大學，由何峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：超短圓偏振雷射作用下的氫分子離子的超快動力學過程
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：何峰
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超短雷射脈衝提供了研究原子分子在外場中超快動力學過程的高時間解析度工具。氫分子離子作為自然界最簡單的分子獲得了廣泛的關注。以前有關氫分子離子的電離和解離通常是把電子和原子核的動力學過程限定線上偏振雷射的偏振方向，是一維的動力學過程。當氫分子離子置於圓偏振雷射脈衝中時，氫分子離子在雷射偏振平面內的動力學過程更複雜。這種複雜性不是從一維到二維的簡單推廣，而是涉及了更多基本的物理過程，如電子躍遷對分子轉動的影響，電荷共振電離導致的原子核能譜和空間出射角之間的關係。我們將數值模擬包含二維原子核、二維電子動力學過程的四維空間含時薛丁格方程，研究氫分子離子在圓偏振雷射作用下的電離和解離過程。這一研究將大大拓寬人們對分子超快過程的理解，如有效生成分子環形電流，分子轉動的加速，在二維平面內相干控制電子的位置。
結題摘要
氫分子離子是自然界最簡單的分子，其在強雷射場中的超快動力學過程提供了人們理解電子-原子核、原子核-原子核在飛秒甚至阿秒時間尺度的超快動力學機制。本項目利用數值模擬含時薛丁格方程、強場近似理論等方法研究強雷射驅動下氫分子離子的超快動力學過程，取得了多個重要成果，包括：（1）揭示了發生高階閾上解離的機制，即H2單電離後，自由電子返回原子核碰撞激發H2+使之解離；這種碰撞激發在每個雷射振盪周期內均會發生，且相互干涉，周期間的干涉最終產生了分子高階閾上解離。（2）建立了非偶極強場近似理論，研究了雷射和原子相互作用光電子動量在雷射傳播方向的分布；理論計算結果可以和已有的實驗測量數據吻合，解釋了電子和原子核散射對電子動量分布的影響。（3）揭示了氫氣分子從隧穿電離到分子解離的時間差。先後在Physical Review Letters、Nature Communications、PNAS等雜誌發表論文三十餘篇，多次在國內外會議上報導了相關研究成果。此項目的研究為繼續深入開展分子超快動力學過程奠定了基礎。
