项目来源

俄罗斯基础研究基金(RFBR)

项目主持人

Фролов М.В.

项目受资助机构

未公开

立项年度

2013

立项时间

未公开

项目编号

13-02-00447

项目级别

国家级

研究期限

未知 / 未知

受资助金额

未知

学科

未公开

学科代码

未公开

基金类别

(«а» (до 2016))(«а») инициативные научные проекты

关键词

未公开

参与者

未公开

参与机构

未公开

项目标书摘要：Аннотация к заявке: Настоящий проект направлен на развитие аналитической теории для модельного описания взаимодействия сильного светового поля с молекулами, основанной на методе эффективного радиуса и формализме комплексной квазиэнергии. Основным достоинством предлагаемого подхода является возможность непертурбативного учета взаимодействия активного электрона как с лазерным полем, так и с потенциалами атомных центров в молекулярной системе. Как и в случае одноцентровой (атомной) задачи, в пределе сильного низкочастотного поля этот подход дает возможность аналитического описания высокоэнергетической части плато в сечениях молекулярных фотопроцессов. Основное внимание в проекте будет уделено процессу генерации высших гармоник монохроматического светового излучения симметричными и асимметричными (обладающими постоянным дипольным моментом) молекулами, установлению качественных закономерностей в зависимости выхода гармоник от ориентации молекулярной оси и межъядерного расстояния, исследованию возможности факторизации выхода гармоник в виде произведения молекулярных и лазерных параметров и анализу области применимости такой факторизации, а также обобщению полученных результатов на случай короткого лазерного импульса.Аннотация к отчету по результатам реализации проекта: В ходе выполнения Проекта развит последовательный квантовомеханический модельный подход для описания генерации высших гармоник молекулярными системами. Развитый подход основан на формализме квазистационарных квазиэнергетических состояний для квантовой системы в периодическом электрическом поле и методе эффективного радиуса и позволяет аналитически исследовать общие закономерности в зависимости выхода гармоник от ориентации и пространственной симметрии молекулярной системы, а также от параметров лазерного излучения (частоты, интенсивности и поляризации). В ходе выполнения работ по Проекту были сформулированы уравнения на комплексную квазиэнергию молекулярной системы в сильном лазерном поле и получены основные выражения для амплитуды генерации высоких гармоник. Развит эффективный алгоритм расчета комплексной квазиэнергии для двухцентровой задачи в сильном лазерном поле. На основе полученных численных результатов установлены границы применимости приближения сильного поля, наиболее часто используемого в расчетах спектров генерации гармоник. В частности, показано, что это приближение может нарушаться даже в пределе низкочастотного лазерного поля, а именно, в том случае, когда межъядерное расстояние становится сравнимым с амплитудой колебаний свободного электрона в лазерном поле. В этом случае предложен альтернативный подход к вычислению как спектров генерации гармоник, так и спектров надпороговой ионизации, который состоит в использовании вместо невозмущенных волновых функций начального связанного состояния молекулярной системы волновых функций «одетых» лазерным полем. Показано, что в рассматриваемой молекулярной модели процедура нахождения этих функций технически сводится к расчету квазиэнергии двухуровневой системы. С использованием указанной процедуры рассчитаны спектры генерации гармоник и показано их хорошее согласие с результатами точного численного расчета в рамках используемой модели. Для случая небольших межъядерных расстояний и малой лазерной частоты развит квазиклассический подход для вычисления выхода высших гармоник. В этом предельном случае показано, что выход гармоник может быть факторизован в виде произведения лазерного и молекулярного факторов. Установлен явный аналитический вид лазерного фактора, который выражен через вероятность туннельной ионизации в постоянном электрическом поле и функции Эйри. Показано, что молекулярный фактор определяется точным сечением фоторекомбинации электрона в связанное состояние молекулярного иона. Детально исследовано однофотонное сечение фотоотрыва молекулярного электрона в эллиптически поляризованном поле, связанное с сечением фоторекомбинации принципом детального равновесия. Исследованы интерференционные явления при однофотонном фотоотрыве и эффект циркулярного дихроизма для симметричных и асимметричных молекулярных систем. Показано, что эффект циркулярного дихроизма модифицирует интерференционные эффекты и, в частности, приводит к возникновению новых интерференционных максимумов и минимумов в однофотонном сечении фотооотрыва. Получены асимптотические выражения для сечения однофотонного фотоотрыва и аналитические результаты для положения интерференционных максимумов/минимумов в сечении для случая больших межъядерных расстояний. Библиография Приведена в авторской редакции.