Современное развитие теории нелинейной ионизации атомов и ионов
Б.М. Карнакова,
В.Д. Мура,
С.В. Попруженкоа,
В.С. Поповб аНациональный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Каширское шоссе 31, Москва, 115409, Российская Федерация бГосударственный научный центр Российской Федерации «Институт теоретической и экспериментальной физики им. А.И. Алиханова», ул. Б. Черемушкинская 25, Москва, 117259, Российская Федерация
Рассмотрено современное состояние теории ионизации атомов и атомных ионов под действием интенсивного лазерного излучения (теории Келдыша).
Обсуждаются условия применимости этой теории, её связь с методом Ландау—Дыхне и приложение к задаче об ионизации атомов ультракороткими немонохроматическими лазерными импульсами произвольной формы.
Для описания подбарьерного движения электрона в процессе туннелирования применяется квазиклассический метод мнимого времени, в рамках которого используются классические уравнения движения электрона в поле электромагнитной волны, но с мнимым "временем" t → it.
Рассмотрен эффект туннельной интерференции амплитуд перехода, возникающий при наличии нескольких точек перевала в плоскости комплексного времени и приводящий к быстрым осцилляциям в импульсном спектре
фотоэлектронов.
Учёт кулоновского взаимодействия между вылетающим электроном и атомным остатком (выполненный вне рамок теории возмущений по кулоновскому полю) существенно изменяет спектрально-угловые распределения фотоэлектронов и скорость ионизации атомного уровня, причём последняя, как правило, возрастает на несколько порядков как в туннельном, так и в многофотонном режимах ионизации.
Обсуждаются влияние постоянного магнитного поля на скорость ионизации и эффект магнитной кумуляции.
Изложена релятивистская теория туннелирования, вычислены релятивистская и спиновая поправки к скорости ионизации, установлены границы области применимости нерелятивистской теории ионизации.
Проиллюстрировано использование метода Фока для ковариантного описания нелинейной ионизации в релятивистском случае.
Ключевые слова: туннельная и многофотонная ионизация, релятивистская ионизация, интенсивное лазерное излучение, сверхсильное магнитное поле, теория Келдыша, метод мнимого времени PACS:03.65.Sq, 32.80.Fb, 32.80.Rm, 32.80.Wr, 34.80.Qb (все) DOI:10.3367/UFNr.0185.201501b.0003 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2015/1/b/ 000352305900001 2-s2.0-84927132159 2015PhyU...58....3K Цитата: Карнаков Б М, Мур В Д, Попруженко С В, Попов В С "Современное развитие теории нелинейной ионизации атомов и ионов" УФН185 3–34 (2015)
@article{Karnakov:2015,author = {Б. М. Карнаков and В. Д. Мур and С. В. Попруженко and В. С. Попов},title = {Современное развитие теории нелинейной ионизации атомов и ионов},publisher = {Успехи физических наук},year = {2015},journal = {Усп. физ. наук},volume = {185},number = {1},pages = {3-34},url = {https://ufn.ru/ru/articles/2015/1/b/},doi = {10.3367/UFNr.0185.201501b.0003}}
Поступила: 11 июля 2014, доработана: 4 октября 2014, одобрена в печать: 15 июля 2014