論文の概要: Control of concerted back-to-back double ionization dynamics in helium
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.10880v2
- Date: Mon, 11 Oct 2021 17:33:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-19 03:28:57.556442
- Title: Control of concerted back-to-back double ionization dynamics in helium
- Title（参考訳）: ヘリウムにおける共役逆イオン化ダイナミクスの制御
- Authors: Henrik R. Larsson, David J. Tannor
- Abstract要約: 我々は, (1 + 1)-次元モデルを用いて, バック・ツー・バックの二重イオン化を目的とし, 場を最適化する。
得られたすべてのフィールドは、本質的に同じ2ステップのメカニズムを利用して、バック・ツー・バック動作を実現した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Double ionization (DI) is a fundamental process that despite its apparent
simplicity provides rich opportunities for probing and controlling the
electronic motion. Even for the simplest multielectron atom, helium, new DI
mechanisms are still being found. To first order in the field strength, a
strong external field doubly ionizes the electrons in helium such that they are
ejected into the same direction (front-to-back motion). The ejection into
opposite directions (back-to-back motion) cannot be described to first order,
making it a challenging target for control. Here, we address this challenge and
optimize the field with the objective of back-to-back double ionization using a
(1 + 1)-dimensional model. The optimization is performed using four different
control procedures: (1) short-time control, (2) derivative-free optimization of
basis expansions of the field, (3) the Krotov method, and (4) control of the
classical equations of motion. All four procedures lead to fields with dominant
back-to-back motion. All the fields obtained exploit essentially the same
two-step mechanism leading to back-to-back motion: first, the electrons are
displaced by the field into the same direction. Second, after the field turns
off, the nuclear attraction and the electron-electron repulsion combine to
generate the final motion into opposite directions for each electron. By
performing quasi-classical calculations, we confirm that this mechanism is
essentially classical.
- Abstract（参考訳）: 二重イオン化(DI)は、その明らかな単純さにもかかわらず、電子運動の探索と制御のための豊富な機会を提供する基本的なプロセスである。
最も単純な多電子原子であるヘリウムでも、新しいDI機構が発見されている。
磁場強度の第一に、強い外部磁場はヘリウム中の電子を二重イオン化して同じ方向に放出する(前後運動)。
反対方向への射出(バック・トゥ・バック動作)は一階に記述できず、制御の難しい標的となる。
ここでは, (1 + 1)-次元モデルを用いたバック・ツー・バック二重イオン化を目的とし, この課題を解決し, フィールド最適化を行う。
この最適化は,(1)短時間制御,(2)場の基底展開の微分自由最適化,(3)クロトフ法,(4)運動の古典方程式の制御の4つの異なる制御手法を用いて行われる。
4つの手順はすべて、支配的なバック・ツー・バック動作を持つフィールドへと繋がる。
得られたすべての電場は基本的に同じ2段階の機構を利用しており、まず、電子は磁場によって同じ方向に変位する。
第二に、電場が停止した後、核のアトラクションと電子-電子反発が結合し、各電子の反対方向に最終運動を生成する。
準古典的計算を行うことで、この機構が本質的に古典的であることを確かめる。
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