由于激光場與分子的相互作用在物質(zhì)結(jié)構(gòu)探測、量子計算、受控化學反應(yīng)、大氣環(huán)境治理、國防軍事建設(shè)等方面具有廣泛的應(yīng)用價值,因此,在實驗和理論上關(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)的研究成果也越來越多。分子反應(yīng)動力學是從原子、分子層面出發(fā),研究分子反應(yīng)過程中各種瞬態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和作用。利用態(tài)-態(tài)反應(yīng)動力學進行分析,以及對分子相干態(tài)內(nèi)在機制的深入研究,我們對化學反應(yīng)的內(nèi)在的機理有了更清晰的認識。在該領(lǐng)域?qū)嶒炑芯堪l(fā)展的同時,國際上量子化學和動力學理論計算的研究水平迅速提高。隨著理論計算技術(shù)和計算能力的提高,量子化學方法得到了越來越多的應(yīng)用,由此我們可以對分子體系的激發(fā)態(tài)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)進行理論模擬計算。本篇學位論文是基于量子含時波包方法來研究雙原子分子在激光場中的電離過程以及量子態(tài)-態(tài)的方法研究精確勢能面上的動力學行為。主要工作概括如下:第一章,我們簡要闡述了有關(guān)分子反應(yīng)動力學的研究意義、背景以及進展。第二章,我們主要介紹了波包動力學以及通過含時波包的方法求解薛定諤方程。在波包傳播過程中采用劈裂算符-傅立葉變換方法來傳播波包。第三章,討論了具有雙勢阱結(jié)構(gòu)的Cs_2<... 

【文章來源】：山東師范大學山東省

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學位級別】：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)探測技術(shù)來研究光合反應(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、處理與存儲能力也較之前得到較大的提升。最后，在實用領(lǐng)域，大規(guī)模集成電路芯片模板修復(fù)、航空渦輪發(fā)動機葉片鉆孔、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飛秒激光場中光電離動力學簡介通過激光與分子的相互作用可以獲得分子的動力學信息，利用脈沖激光的超短脈寬，可以對分子結(jié)構(gòu)和運動進行飛秒尺度的實時觀測，甚至可以對分子的運動進行控制。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、高次諧波以及庫侖爆炸等等，這些現(xiàn)象為人們研究分子運動提供了更多的途徑[19-23]。圖1-2光電效應(yīng)與多光子電離在愛因斯坦光電效應(yīng)理論中一般認為，一個原子中的電子只能吸收一個光子來掙脫原子的束縛。1931年，德國科學家Goeppert-Mayer預(yù)言了電子吸收兩個光子發(fā)生躍遷的可能性[24-25]。得益于激光技術(shù)的出現(xiàn)，科學家們才在實驗室上發(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]。山東師范大學碩士學位論文

山東師范大學碩士學位論文9圖1-3隧穿電離（a）與越壘電離（b）根據(jù)隧穿電離定義，波包能夠越過能量比自身高的勢壘，從而到達連續(xù)態(tài)。圖1-3提供了氫原子的隧穿電離這一過程，此處的點線即無外場作用時的庫侖勢，虛線表示外加激光場，實線表示在有外場作用下原子的庫侖勢。在激光作用下，勢壘的高度會下降，寬度會變小，為波包穿過勢壘發(fā)生電離創(chuàng)造了可能。當激光強度繼續(xù)增強時，勢壘高度會進一步降低，寬度也會隨之減小，如果勢壘的最高點低于原子基態(tài)能量隨即發(fā)生電離，稱為越壘電離。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]超短脈沖激光及其相關(guān)應(yīng)用的一些基本知識[J]. 朱曉農(nóng),包文霞.  中國激光. 2019(12)
[2]Theoretical prediction of energy dependence for D+BrO→DBr+O reaction:The rate constant and product rotational polarization[J]. 張瑩瑩,解廷獻,李澤瑞,石英,金明星.  Chinese Physics B. 2015(03)
[3]飛秒激光及光鐘[J]. 梁志國,嚴家驊,張大治,張大鵬,胡春艷,李國棟.  計測技術(shù). 2010(01)
[4]磷鎢酸銫鹽催化合成單十二烷基磷酸酯[J]. 郭麥平,任曉乾,王軍.  石油化工. 2007(04)

碩士論文
[1]飛秒強激光場中雙原子分子電離特性的研究[D]. 荊達.大連理工大學 2017
[2]強場下SH基共振增強多光子電離的含時理論研究[D]. 岳大光.山東師范大學 2009



本文編號：3406104