原子高阶阈上电离中的电子关联效应研究

项目名称： 原子高阶阈上电离中的电子关联效应研究

项目编号： No.11204356

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 物理学I

项目作者： 赖炫扬

作者单位： 中国科学院武汉物理与数学研究所

项目金额： 24万元

中文摘要： 飞秒强激光场与原子相互作用为在飞秒或亚飞秒时间尺度上研究电子关联提供了一个新途径。原子在飞秒强激光场中发生的两个重要现象分别是高次谐波产生和高阶阈上电离，通常人们认为这两个过程只涉及单个活泼电子的行为，可以在单电子近似框架内解释。最近Shiner等人[Nature Phys. 7, 464 (2011)]采用中红外强激光场与Xe原子相互作用实验研究高次谐波产生，在高次谐波谱中观测到明显的电子关联效应，揭示了其中电子关联动力学。由于高阶阈上电离和高次谐波产生具有相似的电离电子动力学，电子关联效应是否也会反映在原子高阶阈上电离电子能谱中并影响相关电离电子动力学，目前文献上还没有相关的研究报道。本项目拟探索原子高阶阈上电离中的电子关联效应，分析电子-电子相互作用对高阶阈上电离谱的影响，并结合相关实验研究结果，帮助人们进一步理解强激光场中高阶阈上电离过程。

中文关键词： 强场原子分子电离；高阶阈上电离；量子散射矩阵理论；电子关联；

英文摘要： The interaction of intense femtosecond laser field with atoms may provide access to study the electron correlation on the femtosecond or subfemtosecond time scale. When atoms interact with intense femtosecond laser field, various novel phenomena have been discovered, such as high-order harmonic generation (HHG) and high-order above-threshold ionization (HATI). Usually, HHG and HATI are interpreted within the single-active-electron (SAE) approximation. Recently, Shiner et al. [Nature Phys. 7, 464 (2011)] experimentally studied HHG of xenon in intense laser field at midinfrared wavelength, observed the significant electron correlation effects in the HHG spectrum, and furthermore, revealed the corresponding electron correlation dynamics. Because HATI and HHG exhibit the similar dynamics of the ionized electron, the electron correlation might also have significant influence on the HATI of atoms. In this project, the HATI of atoms with the electron correlation will be explored in the context of quantum simulation and moreover, the simulated results will be compared with the relevant experimental data, shedding light on the effects of electron correlation in HATI process.

英文关键词： Strong-field atomic and molecular ionization；High-order above-threshold ionization；Quantum S-matrix theory；Electron correlation；