Получение амплитуды ионизации из решения временного уравнения Шрёдингера с помощью потока вероятности сквозь поверхность

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Разработан новый метод для получения амплитуд ионизации атомов или молекул переменным внешнем полем из решения временного уравнения Шрёдингера (ВУШ). Метод основан на совмещении двух ранее предложенных приближенных методов для вычисления амплитуды. Один из данных методов позволяет ограничиться вычислением волновой функции на малой пространственной области, а другой - для малого промежутка времени. Предлагаемый же в данной работе метод объединяет эти преимущества, так что он позволяет извлекать амплитуды ионизации, решая ВУШ на малой пространственной области для промежутка времени, не превышающего время действия внешнего ионизирующего поля. Показано, что при этом предлагаемый метод даёт более точные результаты по сравнению с каждым из его предшественников в отдельности и не страдает от присущих им недостатков. Справедливость данных утверждений продемонстрирована на примере одномерной задачи с модельным потенциалом. Обеспечение корректных граничных условий при этом достигалось с помощью внешнего комплексного скейлинга. В дальнейшем метод может быть применён для решения более сложных задач.

Об авторах

Владислав Викторович Серов

Саратовский Государственный университет

Email: vladislav_serov@mail.ru
Кафедра теоретической физики

Татьяна Алексеевна Сергеева

Саратовский Государственный университет

Email: sergeevata.ssu@gmail.com
Кафедра теоретической физики

Сергей Ильич Виницкий

Объединённый институт ядерных исследований

Email: vinitsky@theor.jinr.ru
Лаборатория теоретической физики им. Н.Н. Боголюбова

Список литературы

  1. Boucke K., Schmitz H., Kull H.-J. Radiation Conditions for the Time-Dependent Schr¨odinger Equation: Application to Strong-Field Photoionization // Physical Review A. - 1997. - Vol. 56, No 1. - Pp. 763-771.
  2. Integral Boundary Conditions for the Time-Dependent Schr¨odinger Equation: Atom in a Laser Field / A.M. Ermolaev, I.V. Puzynin, A.V. Selin, S.I. Vinitsky // Physical Review A. - 1999. - Vol. 60, No 6. - Pp. 4831-4845.
  3. Wave-Packet Evolution Approach to Ionization of the Hydrogen Molecular Ion by Fast Electrons / V.V. Serov, V.L. Derbov, B.B. Joulakian, S.I. Vinitsky // Physical Review A. - 2001. - Vol. 63, No 6. - Pp. 062711-1-062711-8.
  4. Serov V.V. Calculation of Intermediate-Energy Electron-Impact Ionization of Molecular Hydrogen and Nitrogen using the Paraxial Approximation // Physical Review A. - 2011. - Vol. 84, No 6. - Pp. 062701-1-062701-8.
  5. Tao L., Scrinzi A. Photo-Electron Momentum Spectra from Minimal Volumes: the Time-Dependent Surface Flux Method // New Journal of Physics. - 2012. - Vol. 84. - Pp. 013021-1-013021-16.
  6. Scrinzi A. t-SURFF: Fully Differential Two-Electron Photo-Emission Spectra // New Journal of Physics. - 1969. - Vol. 14. - Pp. 085008-1-085008-17.
  7. Modern Methods for Calculations of Photoionization and Electron Impact Ionization of Two-Electron Atoms and Molecules / V.V. Serov, V.L. Derbov, T.A. Sergeeva, S.I. Vinitsky // Physics of Particles and Nuclei. - 2013. - Vol. 44, No 4. - Pp. 757-790.
  8. Palacios A., McCurdy C.W., Rescigno T.N. Extracting Amplitudes for Single and Double Ionization from a Time-Dependent Wave Packet // Physical Review A. - 2007. - Vol. 76, No 4. - Pp. 043420-1-043420-10.
  9. Time-Dependent Formalism of Double Ionization of Multielectron Atomic Targets / F.L. Yip, A. Palacios, T.N. Rescigno et al. // Chemical Physics. - 2013. - Vol. 414. - Pp. 112-120.
  10. Adaptive Numerical Methods for Time-Dependent Schr¨odinger Equation in Atomic and Laser Physics / V.L. Derbov, M.S. Kaschiev, V.V. Serov et al. - Vol. 5067. - 2003. - Pp. 218-227.
  11. Wave-Packet-Evolution Approach for Single and Double Ionization of TwoElectron Systems by Fast Electrons / V.V. Serov, V.L. Derbov, B.B. Joulakian, S.I. Vinitsky // Physical Review A. - 2007. - Vol. 75, No 1. - Pp. 012715-1-012715-9.
  12. Charge-Scaling Law for Angular Correlation in Double Photoionization of Ions and Atoms with Two Active Electrons / V.V. Serov, V.L. Derbov, B.B. Joulakian, S.I. Vinitsky // Physical Review A. - 2008. - Vol. 78, No 6. - Pp. 063403-1-063403-9.
  13. Serov V.V., Sergeeva T.A. Validity of the Wannier Threshold Law for Angular Correlation Width in Double Photoionization of Atoms // Physical Review A. - 2010. - Vol. 82, No 6. - Pp. 063413-1-063413-7.
  14. Time Scaling with Efficient Time-Propagation Techniques for Atoms and Molecules in Pulsed Radiation Fields / A. Hamido, J. Eiglsperger, J. Madro˜nero et al. // Physical Review A. - 2011. - Vol. 84, No 1. - Pp. 013422-1-013422-14.
  15. Ermolaev A.M., Selin A.V. Integral Boundary Conditions for the TimeDependent Schr¨odinger Equation: Superposition of the Laser Field and a LongRange Atomic Potential // Physical Review A. - 2000. - Vol. 62, No 1. - Pp. 015401-1-015401-4.
  16. Continuum Remover-Complex Absorbing Potential: Efficient Removal of the Nonphysical Stabilization Points / Y. Sajeev, V.Vysotskiy, L.S. Cederbaum, N. Moiseyev // The Journal of Chemical Physics. - 2009. - Vol. 131, No 21. - Pp. 211102-1-211102-4.
  17. Krause J.L., Schafer K.J., Kulander K.C. Calculation of Photoemission from Atoms Subject to Intense Laser Fields // Physical Review A. - 1992. - Vol. 45, No 7. - Pp. 4998-5010.
  18. McCurdy C.W., Stroud C.K. Eliminating Wavepacket Reflection from Grid Boundaries using Complex Coordinate Contours // Physical Review A.-1991.- Vol. 63, No 1-3. - Pp. 323-330.
  19. McCurdy C.W., Baertschy M., Rescigno T.N. Solving the Three-Body Coulomb Breakup Problem using Exterior Complex Scaling // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. - 2004. - Vol. 37, No 17. - Pp. R137--R187.
  20. Rescigno T.N., Baertschy M., McCurdy C.W. Resolution of Phase Ambiguities in Electron-Impact Ionization Amplitudes // Physical Review A. - 2003. - Vol. 68, No 2. - Pp. 020701(R)-1-020701(R)-4.

© Серов В.В., Сергеева Т.А., Виницкий С.И., 2014

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах