論文の概要: Size-Dependent High-Order Harmonic Generation from Linear Carbon-Chain Molecules in Linearly Polarized Laser Fields
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.21712v1
- Date: Thu, 15 Oct 2026 11:32:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-17 06:09:33.051987
- Title: Size-Dependent High-Order Harmonic Generation from Linear Carbon-Chain Molecules in Linearly Polarized Laser Fields
- Title（参考訳）: 線形偏光レーザー場における炭素鎖分子の粒径依存性高次高調波発生
- Abstract要約: 分子鎖長の増大はハーモニック収率を著しく向上させ, カットオフ領域を拡大する傾向を示した。
時間周波数解析と電荷密度の進化により、長鎖におけるHHG放出が増大した電子加速距離から生じることが判明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.9021615149376476
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: High-order harmonic generation from molecules is highly sensitive to molecular geometry and strong-field electron dynamics, providing a powerful route for probing and controlling ultrafast processes in extended systems. In this work, we systematically investigate the influence of molecular chain length on HHG from linear carbon-chain molecules C$_2$H$_2$, C$_6$H$_2$, and C$_{10}$H$_2$ driven by an 800 nm linearly polarized laser field. To isolate the molecular-size effect from the influence of different ionization potentials, the laser intensities are adjusted to maintain the same Keldysh parameter for different molecules. Real-time time-dependent density functional theory simulations are performed with the molecular axis aligned parallel to the laser polarization direction. The results show that increasing the molecular chain length significantly enhances the harmonic yield and tends to extend the cutoff region. In particular, C$_{10}$H$_2$ exhibits much stronger plateau harmonics than C$_2$H$_2$, while the intermediate molecule C$_6$H$_2$ shows harmonic intensities between those of C$_2$H$_2$ and C$_{10}$H$_2$. Time-frequency analysis and charge-density evolution reveal that the enhanced HHG emission in longer chains originates from the enlarged electron acceleration distance and increased probability of multi-center recollision, especially near the terminal carbon atoms. These findings demonstrate that molecular-size engineering offers an effective strategy for controlling harmonic emission and optimizing attosecond light sources in extended molecular systems.
- Abstract（参考訳）: 分子からの高次調和生成は分子幾何学や強磁場電子力学に非常に敏感であり、拡張系における超高速過程の探索と制御に強力な経路を提供する。
本研究では, 線形炭素鎖分子C$_2$H$_2$, C$_6$H$_2$, C$_{10}$H$_2$のHHGに対する分子鎖長の影響を800nmの線形偏光レーザー場により系統的に検討した。
異なるイオン化電位の影響から分子サイズ効果を分離するために、レーザー強度を調整し、異なる分子に対して同じケルディシュパラメータを維持する。
実時間時間依存密度汎関数理論シミュレーションは、分子軸をレーザー偏光方向と平行に行う。
その結果, 分子鎖長の増加はハーモニック収率を著しく向上させ, カットオフ領域を拡大する傾向を示した。
特に、C$_{10}$H$_2$は、C$_2$H$_2$よりもはるかに強いプラトー調和を示す一方、中間分子C$_6$H$_2$は、C$_2$H$_2$とC$_{10}$H$_2$の間の調和強度を示す。
時間周波数解析と電荷密度の進化により、長鎖におけるHHG放出の増大は、特に末端炭素原子の近傍において、電子加速距離の増大と多中心再衝突の確率の増大から生じることが明らかとなった。
これらの結果は,分子サイズ工学が高調波放出を制御し,分子系の拡張におけるアト秒光源の最適化に有効な戦略であることを示している。
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