采用超快激光控制原子缔合与分子解离及分子定向动力学

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fangfei330654395
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利用激光实施对原子和分子的量子调控是最近几年物理与化学研究领域中的热门研究课题。在这篇论文中,我们探讨了整形脉冲作用下的光缔合反应、激光场诱导分子场后定向、分子场后定向对光解离影响、激光相位对场后定向影响等四个方面的问题。  我们通过求解含时薛定谔方程,并使用映射傅里叶网格方法在理论上研究了利用π-jump脉冲控制Cs+Cs+hv→Cs2光缔合反应动力学。数值计算结果表明缔合分子布居分布主要源自于π-jump激光脉冲的非共振激发。与非整形脉冲相比,使用π-jump脉冲可以明显提高光缔合效率。光缔合效率与激光脉冲的拉比角相关。在相同拉比角情况下,π-jump脉冲能够得到比非整形脉冲更高的光缔合效率。  此外,研究了NaI和IBr分子在单周期THz激光脉冲作用下的分子场后定向。在计算中我们用到了两种方法:精确的含时薛定谔方程求解方法(ETDSE)和刚性转子近似(RRA)方法。激光频率的范围选取为0.05到1.0THz,激光强度分别为5×107,2×108和5×108 W/cm2。定向度与场强和中心频率密切相关。在给定的参数范围内,采用ETDSE方法和RRA方法求得的结果基本一致。  采用含时量子波包方法研究了NaI分子的定向和解离动力学。NaI分子首先被一个单周期THz脉冲预定向,之后再被一个飞秒泵浦脉冲预解离。我们详细地研究了分子场后定向对预解离过程的影响。通过计算基态与激发态上波函数径向分布、角向分布、分子定向度和布居等参量,我们发现预定向过程对波函数角分布的影响非常显著,而对径向分布影响较弱。通过改变单周期脉冲和泵浦光之间的延迟时间,我们可以对光解离碎片的角分布实现有效控制。  通过改变正弦平方脉冲的相位,计算了在不同的载包络相位情况下NaI分子的场后定向度,探讨了相位变化对分子场后定向的影响。  
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