自旋是電子的內(nèi)稟屬性,電子的自旋極化最近在強激光場電離原子產(chǎn)生光電子的過程中引起重視。光電子的自旋極化現(xiàn)象涉及光子的自旋和電子的自旋角動量及其轉(zhuǎn)化問題,是近期強激光原子物理研究領(lǐng)域的熱點之一。本論文采用全量子的非微擾散射理論,研究了強激光電離原子產(chǎn)生的光電子的自旋極化問題,發(fā)現(xiàn)了一種產(chǎn)生光電子自旋極化的物理機制。本論文的主要研究內(nèi)容如下:（1）推導(dǎo)了自旋與軌道耦合表象中多光子電離過程的躍遷矩陣元以及相應(yīng)的電離率公式。借助散射理論,在自旋-軌道耦合的表象中推導(dǎo)了多光子電離的躍遷矩陣元并得到不同自旋取向的光電子的電離率解析表達式。（2）研究了光電子自旋極化的物理機制,發(fā)現(xiàn)了能級共振時自旋極化才會顯著的現(xiàn)象。由于自旋-軌道的耦合,不同軌道角動量的電子具有不同的束縛能,這表現(xiàn)為能級的塞曼分裂。我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)下能級電子電離比上能級電離需要多吸收一個光子時,導(dǎo)致自旋極化較明顯。（3）研究了不同角動量態(tài)中電離的光電子的極化度隨激光頻率的變化情況。在多光子電離區(qū)域,j=3/2態(tài)的電子比j=1/2態(tài)的電子的電離率高兩個量級,因此在自旋極化研究中j=3/2態(tài)占主要影響。研究發(fā)現(xiàn),發(fā)生共振電離時,激光頻率越高... 

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 激光的發(fā)展史和強場過程的電離機制
    1.2 理論和實驗中關(guān)于自旋極化研究的進展
    1.3 強場電離中自旋極化的研究意義
    1.4 本文研究內(nèi)容和目的
第2章 電子在強激光場中運動的穩(wěn)態(tài)解
    2.1 單模激光場中的Volkov態(tài)
        2.1.1 類薛定諤方程推導(dǎo)
        2.1.2 相干變換和壓縮變換
        2.1.3 積分方法得到Volkov態(tài)
        2.1.4 求解貝塞爾函數(shù)
    2.2 作圖法則得到多模激光場的Volkov態(tài)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 強場電離中自旋極化光電子電離率
    3.1 躍遷矩陣元
        3.1.1 矩陣元
        3.1.2 電離率
    3.2 類氫原子波函數(shù)的推導(dǎo)
    3.4 自旋極化電子的電離率
    3.5 本章小結(jié)
第四章 強場電離中光電子的自旋極化問題研究
    4.1 光譜線的精細結(jié)構(gòu)
    4.2 塞曼效應(yīng)
    4.3 能級共振電離的理論研究
    4.4 每個電離態(tài)對電離率的貢獻
    4.5 角動量j=3/2態(tài)時光電子的自旋極化
    4.6 角動量j=1/2態(tài)時光電子的自旋極化
    4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Theoretical study on non-sequential double ionization of carbon disulfide with different bond lengths in linearly polarizedlaser fields[J]. 宋凱莉,于偉威,賁帥,徐彤彤,張宏丹,郭培瑩,郭靜.  Chinese Physics B. 2017(02)
[2]自旋電子學(xué)研究進展[J]. 顏沖,于軍,包大新,陳文洪,朱大中.  固體電子學(xué)研究與進展. 2005(01)
[3]原子能級精細結(jié)構(gòu)中一些問題的分析[J]. 楊德田,蘇輝.  安徽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1989(01)

博士論文
[1]強激光場驅(qū)動的原子非次序雙電離研究[D]. 李盈儐.南京大學(xué) 2016



本文編號：3713724