由于激光場(chǎng)與分子的相互作用在物質(zhì)結(jié)構(gòu)探測(cè)、量子計(jì)算、受控化學(xué)反應(yīng)、大氣環(huán)境治理、國(guó)防軍事建設(shè)等方面具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,因此,在實(shí)驗(yàn)和理論上關(guān)于激光與分子相互作用課題備受關(guān)注,隨著激光技術(shù)的發(fā)展,相關(guān)的研究成果也越來(lái)越多。分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是從原子、分子層面出發(fā),研究分子反應(yīng)過(guò)程中各種瞬態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和作用。利用態(tài)-態(tài)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析,以及對(duì)分子相干態(tài)內(nèi)在機(jī)制的深入研究,我們對(duì)化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)在的機(jī)理有了更清晰的認(rèn)識(shí)。在該領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)研究發(fā)展的同時(shí),國(guó)際上量子化學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論計(jì)算的研究水平迅速提高。隨著理論計(jì)算技術(shù)和計(jì)算能力的提高,量子化學(xué)方法得到了越來(lái)越多的應(yīng)用,由此我們可以對(duì)分子體系的激發(fā)態(tài)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)進(jìn)行理論模擬計(jì)算。本篇學(xué)位論文是基于量子含時(shí)波包方法來(lái)研究雙原子分子在激光場(chǎng)中的電離過(guò)程以及量子態(tài)-態(tài)的方法研究精確勢(shì)能面上的動(dòng)力學(xué)行為。主要工作概括如下:第一章,我們簡(jiǎn)要闡述了有關(guān)分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究意義、背景以及進(jìn)展。第二章,我們主要介紹了波包動(dòng)力學(xué)以及通過(guò)含時(shí)波包的方法求解薛定諤方程。在波包傳播過(guò)程中采用劈裂算符-傅立葉變換方法來(lái)傳播波包。第三章,討論了具有雙勢(shì)阱結(jié)構(gòu)的Cs_2<... 

【文章來(lái)源】：山東師范大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：52 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CPA(chirpedpulseamplication)技術(shù)原理圖[18]

8領(lǐng)域，借助飛秒激光技術(shù)探測(cè)技術(shù)來(lái)研究光合反應(yīng)中心的傳能、轉(zhuǎn)能；4在通訊方面，超短脈沖激光的信息傳輸、處理與存儲(chǔ)能力也較之前得到較大的提升。最后，在實(shí)用領(lǐng)域，大規(guī)模集成電路芯片模板修復(fù)、航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片鉆孔、納米尺度光電器件制造、視力矯正眼科手術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用也是方興未艾，影響重大。1.4飛秒激光場(chǎng)中光電離動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介通過(guò)激光與分子的相互作用可以獲得分子的動(dòng)力學(xué)信息，利用脈沖激光的超短脈寬，可以對(duì)分子結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行飛秒尺度的實(shí)時(shí)觀測(cè)，甚至可以對(duì)分子的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。其中光電離是研究激光與原子分子相互作用的基本方法之一。幾種常見(jiàn)的現(xiàn)象有：多光子電離、隧穿電離、越壘電離、高次諧波以及庫(kù)侖爆炸等等，這些現(xiàn)象為人們研究分子運(yùn)動(dòng)提供了更多的途徑[19-23]。圖1-2光電效應(yīng)與多光子電離在愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)理論中一般認(rèn)為，一個(gè)原子中的電子只能吸收一個(gè)光子來(lái)掙脫原子的束縛。1931年，德國(guó)科學(xué)家Goeppert-Mayer預(yù)言了電子吸收兩個(gè)光子發(fā)生躍遷的可能性[24-25]。得益于激光技術(shù)的出現(xiàn)，科學(xué)家們才在實(shí)驗(yàn)室上發(fā)現(xiàn)了多電子電離的痕跡。處于束縛態(tài)的電子吸收光子獲得足夠的能量，就可以從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)或者離子態(tài)。圖1-2表示了光電效應(yīng)與多光子電離。被激發(fā)到連續(xù)態(tài)的電子可以繼續(xù)吸收光子形成等間隔能量的閾上電離電子峰。這一現(xiàn)象被稱為閾上電離[26-28]。山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文9圖1-3隧穿電離（a）與越壘電離（b）根據(jù)隧穿電離定義，波包能夠越過(guò)能量比自身高的勢(shì)壘，從而到達(dá)連續(xù)態(tài)。圖1-3提供了氫原子的隧穿電離這一過(guò)程，此處的點(diǎn)線即無(wú)外場(chǎng)作用時(shí)的庫(kù)侖勢(shì)，虛線表示外加激光場(chǎng)，實(shí)線表示在有外場(chǎng)作用下原子的庫(kù)侖勢(shì)。在激光作用下，勢(shì)壘的高度會(huì)下降，寬度會(huì)變小，為波包穿過(guò)勢(shì)壘發(fā)生電離創(chuàng)造了可能。當(dāng)激光強(qiáng)度繼續(xù)增強(qiáng)時(shí)，勢(shì)壘高度會(huì)進(jìn)一步降低，寬度也會(huì)隨之減小，如果勢(shì)壘的最高點(diǎn)低于原子基態(tài)能量隨即發(fā)生電離，稱為越壘電離。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]飛秒強(qiáng)激光場(chǎng)中雙原子分子電離特性的研究[D]. 荊達(dá).大連理工大學(xué) 2017
[2]強(qiáng)場(chǎng)下SH基共振增強(qiáng)多光子電離的含時(shí)理論研究[D]. 岳大光.山東師范大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3406104