論文の概要: Relativistic and Spin-Orbit Dynamics at Non-Relativistic Intensities in
Strong-Field Ionization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.15374v1
- Date: Tue, 29 Aug 2023 15:12:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-30 13:37:30.406822
- Title: Relativistic and Spin-Orbit Dynamics at Non-Relativistic Intensities in
Strong-Field Ionization
- Title（参考訳）: 強電界イオン化における非相対論的強度の相対論的およびスピン軌道ダイナミクス
- Authors: Andrew S. Maxwell and Lars Bojer Madsen
- Abstract要約: 強磁場力学における運動エネルギーに対する相対論的補正は、強度1013$-1014$W/cm$2$の近赤外場と中赤外場に対して無視される。
最もエネルギー的に再散布されたウェーブパペットは、大きな運動量移動を行い、相対論的速度に短時間到達し、これらの補正を保証している。
この発見は、高エネルギー光電子再構成を含むレーザー誘起電子回折などのイメージングプロセスに重要な影響を及ぼす可能性がある。
- 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: Spin-orbit dynamics and relativistic corrections to the kinetic energy in
strong-field dynamics, have long been ignored for near- and mid-IR fields with
intensities $10^{13}$--$10^{14}$ W/cm$^2$, as the final photoelectron energies
are considered too low for these effects to play a role. However, using a
precise and flexible path-integral formalism, we include all correction terms
from the fine-structure, Breit-Pauli Hamiltonian. This enables a treatment of
spin, through coherent spin-states, which is the first model to use this
approach in strong-field physics. We are able to show that the most
energetically rescattered wavepackets, undergo huge momentum transfer and
briefly reach relativistic velocities, which warrants relativistic kinetic
energy corrections. We probe these effects and show that they yield notable
differences for a $1600$ nm wavelength laser field on the dynamics and the
photoelectron spectra. Furthermore, we find that the dynamical spin-orbit
coupling is strongly overestimated if relativistic corrections to kinetic
energy are not considered. Finally, we derive a new condition that demonstrates
that relativistic effects begin to play a role at intensities orders of
magnitude lower than expected. Our findings may have important implication for
imaging processes such as laser-induced electron diffraction, which includes
high-energy photoelectron recollisions.
- Abstract（参考訳）: 強磁場の運動エネルギーに対するスピン軌道動力学と相対論的補正は、10^{13}$--$10^{14}$ w/cm$^2$の近赤外場では長い間無視されてきた。
しかし、正確かつ柔軟な経路積分形式を用いて、微細構造、ブライト・パウリ・ハミルトニアンからのすべての補正項を含む。
これにより、強磁場物理学においてこのアプローチを用いた最初のモデルであるコヒーレントスピン状態によるスピンの処理が可能になる。
我々は、最もエネルギー的に再散布された波束が巨大な運動量移動を行い、相対論的速度に短期間到達し、相対論的運動エネルギー補正を保証していることを示すことができる。
我々はこれらの効果を探索し、動力学および光電子スペクトル上の1600ドルの波長レーザー場に対して顕著な差が生じることを示した。
さらに、運動エネルギーに対する相対論的補正が考慮されない場合、動的スピン軌道結合は強く過大評価される。
最後に、相対論的効果が期待よりも桁違いに低い強度の順序で役割を担い始めることを示す新しい条件を導出する。
この発見は、高エネルギー光電子再構成を含むレーザー誘起電子回折などのイメージングプロセスに重要な影響を及ぼす可能性がある。
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