Выпуски

 / 

2015

 / 

Январь

  

Обзоры актуальных проблем


Современное развитие теории нелинейной ионизации атомов и ионов

 а,  а,  а,  б
а Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Каширское шоссе 31, Москва, 115409, Российская Федерация
б Государственный 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.

Текст pdf (1,1 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.0185.201501b.0003
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/
Цитата: Карнаков Б М, Мур В Д, Попруженко С В, Попов В С "Современное развитие теории нелинейной ионизации атомов и ионов" УФН 185 3–34 (2015)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 11 июля 2014, доработана: 4 октября 2014, 15 июля 2014

English citation: Karnakov B M, Mur V D, Popruzhenko S V, Popov V S “Current progress in developing the nonlinear ionization theory of atoms and ionsPhys. Usp. 58 3–32 (2015); DOI: 10.3367/UFNe.0185.201501b.0003

Список литературы (177) Статьи, ссылающиеся на эту (52) Похожие статьи (20) ↓

  1. В.С. Попов «Туннельная и многофотонная ионизация атомов и ионов в сильном лазерном поле (теория Келдыша)» 174 921–951 (2004)
  2. Н.Б. Делоне, В.П. Крайнов «Туннельная и надбарьерная ионизация атомов и ионов в поле лазерного излучения» 168 531–549 (1998)
  3. С.В. Буланов, Т.Ж. Есиркепов и др. «Релятивистские зеркала в плазме — новые результаты и перспективы» 183 449–486 (2013)
  4. А.М. Желтиков «Комбинационное рассеяние света в фемто- и аттосекундной физике» 181 33–58 (2011)
  5. А.В. Коржиманов, А.А. Гоносков и др. «Горизонты петаваттных лазерных комплексов» 181 9–32 (2011)
  6. А.М. Дыхне, Г.Л. Юдин ««Встряхивание» квантовой системы и характер стимулированных им переходов» 125 377–407 (1978)
  7. Н.Б. Делоне, В.П. Крайнов «Динамический штарковский сдвиг атомных уровней» 169 753–772 (1999)
  8. В.В. Стрелков, В.Т. Платоненко и др. «Аттосекундные электромагнитные импульсы: генерация, измерение и применение. Генерация высоких гармоник интенсивного лазерного излучения для получения аттосекундных импульсов» 186 449–470 (2016)
  9. С.В. Буланов, Я.Я. Вилкенс и др. «Лазерное ускорение ионов для адронной терапии» 184 1265–1298 (2014)
  10. Р.А. Ганеев «Современные тенденции в области генерации высших гармоник при лазерной абляции различных поверхностей» 183 815–847 (2013)
  11. В.С. Беляев, В.П. Крайнов и др. «Генерация быстрых заряженных частиц и сверхсильных магнитных полей при взаимодействии сверхкоротких интенсивных лазерных импульсов с твердотельными мишенями» 178 823–847 (2008)
  12. А.М. Желтиков «Да будет белый свет: генерация суперконтинуума сверхкороткими лазерными импульсами» 176 623–649 (2006)
  13. Я.Б. Зельдович, В.С. Попов «Электронная структура сверхтяжелых атомов» 105 403–440 (1971)
  14. Г.В. Фетисов «Рентгеновские дифракционные методы структурной диагностики материалов: прогресс и достижения» 190 2–36 (2020)
  15. А.А. Ищенко, С.А. Асеев и др. «Сверхбыстрая электронная дифракция и электронная микроскопия: современное состояние и перспективы» 184 681–722 (2014)
  16. А.М. Желтиков, Н.И. Коротеев «Когерентные четьрехволновые процессы в возбужденных и ионизованных газовых средах: четырехфотонная спектрохронография, эллипсометрия и визуализация пространственного распределения атомов и ионов» 169 385–417 (1999)
  17. Н.Б. Делоне «Многофотонная ионизация атомов» 115 361–401 (1975)
  18. И.Ю. Скобелев, А.Я. Фаенов и др. «Спектры полых ионов в сверхплотной лазерной плазме» 182 49–75 (2012)
  19. М.А. Андрейчиков, Б.О. Кербиков, Ю.А. Симонов «Физика адронов в магнитном поле» 189 337–358 (2019)
  20. Я.Б. Зельдович «Взаимодействие свободных электронов с электромагнитным излучением» 115 161–197 (1975)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2023
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение