ЗАКРУЧИВАНИЕ АТОМОВ ЭЛЛИПТИЧЕСКИ ПОЛЯРИЗОВАННЫМИ ЛАЗЕРНЫМИ ПОЛЯМИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Наличие пространственной неоднородности kr в электромагнитной волне и магнитной компоненты в ней приводит к неразделению переменных электрона и центра масс в атоме водорода, взаимодействующего с лазерным импульсом, и, как следствие, к ускорению атома. Этот эффект был исследован нами ранее для линейной поляризации электромагнитного поля (V. S. Melezhik, S. Shadmehri, Photonics 10, 1290 (2023)). Здесь мы рассматриваем более общий случай эллиптической поляризации: исследуются влияние поляризации лазера на ускорение атома, а также его возбуждение и ионизацию для лазерных импульсов с интенсивностью 1014 Вт/см2, длительностью около 8 фс в диапазоне частот 0.2 ат. ед. ≾ ω ≾ 0.7 ат. ед. (5 эВ ≾ ħω ≾ 20 эВ). Показано, что в рассмотренной области параметров лазера влияние поляризации на возбуждение, ионизацию и ускорение атома водорода незначительно. Однако отклонение от линейной поляризации приводит к закручиванию атома, которое достигает максимального значения для циркулярной поляризации. Этот альтернативный способ закручивания атомов с помощью циркулярно поляризованных электромагнитных полей может открыть новые возможности для получения пучков закрученных атомов по сравнению с традиционными методиками, использующими вилочные дифракционные решетки, разработанные для элементарных частиц (фотонов и электронов), однако требующие существенных доработок для закручивания составных частиц (протонов, нейтронов и атомов).

Об авторах

В. С. Мележик

Лаборатория теоретической физики им. Н. Н. Боголюбова, Объединенный институт ядерных исследований; Государственный университет Дубна

Email: melezhik@theor.jinr.ru
Дубна, Московская обл., Россия; Дубна, Московская обл., Россия

С. Шадмехри

Лаборатория информационных технологий им. М. Г. Мещерякова, Объединенный институт ядерных исследований

Email: shadmehri@jinr.ru
Дубна, Московская обл., Россия

Список литературы

  1. Г. А. Аскарьян, ЖЭТФ 42,1628 (1962).
  2. A. П. Казанцев, УФН 124, 113 (1978).
  3. U. Eichmann, T. Nubbemeyer, H. Rottke, and W. Sandner, Nature 461, 1261 (2009).
  4. A. W. Bray, U. Eichmann, and S. Patchkovskii, Phys. Rev. Lett. 124, 233202 (2020).
  5. V. S. Melezhik, J. Phys A 56, 154003 (2023).
  6. V. S. Melezhik and S. Shadmehri, Photonics 10, 1290 (2023).
  7. L. Allen, M. W. Beijersbergen, R. J. C. Spreeuw, and J. P. Woerdman, Phys. Rev. A 45, 81 (1992).
  8. M. Ucida and A. Tonomura, Nature 464, 737 (2010).
  9. Б. А. Князев, В. Г. Сербо, УФН 188, 508 (2018).
  10. K. Y. Bliokh, I. P. Ivanov, G. Guzzinati, L. Clark, R. Van Boxem, A. Beche, R. Juchtmans, M. A. Alonso, P. Schattschneider, F. Nori, and J. Verbeeck, Phys. Rep. 690, 1 (2017).
  11. C. W. Clarck, Nature 525, 504 (2015).
  12. A. Luski, Y. Segev, R. David, O. Bitton, N. Nadler, A. R. Barnea, A. Gorlach, O. Cheshnovsky, I. Kaminer, and E. Narevicius, Science 373, 1105 (2011).
  13. H. R. Reiss, Phys. Rev. A 42, 1476 (1990).
  14. N. J. Kylstra, R. A. Worthington, A. Patel, R. L. Knight, J. R. Vazquez de Aldana, and L. Roso, Phys. Rev. Lett. 85, 1835 (2000).
  15. O. Hemmers, R. Guillemin, E. P. Kanter et al., Phys. Rev. Lett. 91, 053002 (2003).
  16. M. Forre, J. P. Hansen, L. Kocbach, S. Selsto, and L. B. Madsen, Phys. Rev. Lett. 97, 043601 (2003).
  17. V. S. Melezhik and P. Schmelcher, Phys. Rev. Lett. 84, 1870 (2000).
  18. V. S. Melezhik, Hypefine Int. 138, 351 (2001).
  19. V. S. Melezhik, J. S. Cohen, and C.-Y. Hu, Phys. Rev. A 69, 032709 (2004).
  20. V. S. Melezhik, Phys. Rev. A 103, 053109 (2021).
  21. M. R. Flannery and K. J. McCann, Chem. Phys. Lett. 35, 124 (1975).
  22. M. R. Flannery and K. J. McCann, J. Chem. Phys. 63, 4695 (1975).
  23. G. D. Billing, Chem. Phys. 9, 359 (1975).
  24. V. S. Melezhik, Phys. Lett. A 230, 203 (1997).
  25. V. S. Melezhik, AIP Conf. Proc. 1479, 1200 (2012).
  26. S. Shadmehri and V. S. Melezhik, Laser Phys. 33, 026001 (2023).
  27. F. Hairer, C. Lubich, and G. Wanner, Geometric Numerical Integration. Structure-Preserving Algorithms for Ordinary Differential Equations, Springer, Berlin (2006), Ch.I.
  28. Ph. V. Demekhin, J. Phys. B 47, 025602 (2014).
  29. V. E. Lembessis, D. Ellinas, M. Babiker, and O. Al-Dossary, Phys. Rev. A 89, 053616 (2014).
  30. I. Madan, G. M. Vanacore, S. Gargiulo, T. LaGrande, and F. Carbone, Appl. Phys. Lett. 116, 230502 (2020).
  31. В. Г. Недорезов, С. Г. Рыкованов, А. Б. Савельев, УФН 191, 1282 (2021).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025