基于强激光场调控的关联电子动力学操控研究

项目主持人：汤清彬 博士

我校物理电子工程学院教师汤清彬博士2015年获批国家自然科学基金面上项目：基于强激光场调控的关联电子动力学操控研究，项目编号：61575169.

超快超强激光脉冲技术的发展为研究光与物质相互作用提供了前所未有的实验条件，将光与物质相互作用的研究拓展到了一个新的层次.最近十几年来，强激光场驱动的多电子体系的双电离及多电离过程受到越来越多的关注.实验发现强激光场中的双电离体现了强烈的电子关联作用，而电子关联是自然界中最普遍的一种现象，是诸多过程的本质原因.对强激光场驱动的双电离的研究为人们研究电子关联这一普遍现象提供了一条有效途径.探索关联电子双电离动力学细节对激光强度和靶核结构依赖特性是是实现精确操控关联电子动力学的重要基础.同时，激光波长对双电离中电子关联特性影响很大，即在中红外波长情况下，关联电子动力学的细节与短波长情况的差别及其对靶核结构及激光参数的依赖关系是怎样的？这是一个亟待探索的问题.原子分子中电子是在阿秒时间尺度内运动，能够直接对周期量级激光脉冲的瞬时电场产生响应.因此，周期量级激光脉冲的载波包络相位(又称为绝对相位)强烈的影响超快激光与物质相互作用的过程，通过该项目的研究有望对该影响给出准确的物理解释.

该项目拟选用具有代表性的原子和双原子分子为研究对象，利用数值求解含时薛定谔方程量子理论方法，开展强场原子分子双电离过程中电子关联动力学研究.首先研究靶核结构对电子对关联动力学的影响，分析不同靶核双电离过程中电子关联特性的差异.随后探索激光脉宽、强度、波长和载波包络相位等可控激光参数对关联电子动力学细节的影响，并评估不同电离通道对双电离产率的贡献及其物理本质.最后通过调控电离时间相位和回复电子波包，实现对关联电子超快动力学的精确操控.

项目主持人汤清彬是硕士生导师、国家自然科学基金同行评审专家、物理学系列课程省级教学团队的主要成员、信阳师范学院第六届“十佳教师”.多年来一直致力强激光场与物质相互作用的强场物理和高阶非线性物理的相关研究.近5年来，发表学术论文20余篇，多项研究成果在《Optics Express》《Physical Review A》《Optics Communications》等国际著名期刊上发表；主持或参与国家自然科学基金项目3项；获得厅级以上科研奖励10余项.