Динамика атомных и молекулярных систем в сильном лазерном поле

Тихонова, Ольга Владимировна

Динамика атомных и молекулярных систем в сильном лазерном поле тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

Тихонова, Ольга Владимировна АВТОР

доктора физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ

2004 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.21 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Динамика атомных и молекулярных систем в сильном лазерном поле»

Автореферат диссертации на тему "Динамика атомных и молекулярных систем в сильном лазерном поле"

На правах рукописи

ТИХОНОВА Ольга Владимировна

ДИНАМИКА АТОМНЫХ И МОЛЕКУЛЯРНЫХ СИСТЕМ В СИЛЬНОМ ЛАЗЕРНОМ ПОЛЕ

01.04.21 - лазерная физика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора физико-математических наук

МОСКВА 2004

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте ядерной физики им. Д.В.Скобельцына Московского государственного университета им. М.ВЛомоносова.

Официальные оппоненты: ДЫХНЕ Александр Михайлович, профессор, академик РАН, (ТРИНИТИ)

ПАШИНИН Павел Павлович, профессор, чл.-корр. РАН, (ИОФ РАН)

ГОРЕСЛАВСКИЙ Сергей Павлович,

доктор физико-математических наук, профессор, (МИФИ)

Ведущая организация: Московский физико-технический институт

/ 00

Защита состоится « 2004 года в / О часов на заседании Диссерта-

ционного совета Д501.001.045 при МГУ им. М.В.Ломоносова по адресу: 119992, Москва, Воробьевы горы, НИИЯФ МГУ, 19 корпус, ауд. 2-15.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке НИИЯФ МГУ Автореферат разослан « /¿7» 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д501.001.045 д.ф.-м.н.

А.Н.Васильев

1(9Л8

Введение.

Исследование взаимодействия квантовых атомарных и молекулярных систем с интенсивными лазерными импульсами являе!ся в настоящее время интересной и быст-роразвивающейся областью физики. Это связано, прежде всего, с возможностью генерации лазерных импульсов терраваттной мощности с длительностью около 10 фс. Напряженность электрического поля в таких лазерных полях оказывается сравнимой или даже превышает напряженность поля внутри атомов и молекул. В этом случае традиционные представления о структуре атомного спектра, основанные на теории возмущений, оказываются неверны. Для атома водорода интенсивности лазерного излучения, соответствующие атомным значениям напряженности поля (Еш = 5 10' — ] составляют порядка

V см)

3,5-1016 В|/см2. Отметим, что рекордно высокие интенсивности лазерного излучения достигнуты в лазерах на кристалле титаната сапфира в импульсах длительностью ~10 фс и составляют 1020 - 1022 Вт/см2. Возникает вопрос, в какой мере при таких сильных полях атом существует как связанная система. Оказывается, что в сильном поле происходит сильнейшая перестройка энергетических уровней и соответствующих им волновых функций состояний. Фактически, можно говорить о том, что в присутствии электромагнитного поля возникает новая система, «атом, одетый полем». «Одетый» атом характеризуется принципиально новыми свойствами и динамикой, существенно отличающейся от поведения атома в слабом поле.

Одним из свойств возникающего в поле нового объекта является его все меньшая способность к ионизации, проявляющаяся по мере увеличения лазерного поля выше некоторого критического значения. Указанный эффект получил название стабилизации [С1 -СЗ] и находится в полном противоречии с традиционными представлениями о все более быстром развале атома в более сильных лазерных полях. Экспериментально стабилизация проявляется в уменьшении вероятности ионизации атома или ее насыщении на уровне, меньшем единицы, при воздействии на систему все более интенсивного лазерного излучения в режиме сильных полей [С4, С5]. При этом энергия в импульсе может оставаться фиксированной или даже возрастать. Отметим, что эффект стабилизации может быть обнаружен только в ультракоротких импульсах фемтосекундной длительности, поскольку плавное включение лазерного поля обеспечит практически полную ионизацию системы на фронте импульса еще до наступления режима сильного поля.

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ) БИБЛИОТЕКА ]

Помимо стабилизации, «одетый» атом характеризуется структурой энергетического спектра, существенно отличающейся от спектра атома в слабом поле. Указанный факт может наблюдаться, прежде всего, в спектре фотоэлектронов, зарегистрированных в процессе ионизации атома интенсивным лазерным излучением. Отметим также, что свойства «атома, одетого полем» проявляются в целом ряде эффектов, открытых в течение последних нескольких десятилетий: многофотонное вынужденное тормозное поглощение квантов поля, надпороговые ионизация и диссоциация, стабилизация относительно диссоциации и ионизации, аномально высокий выход двукратно заряженных ионов, генерация гармоник высокого порядка и др. [С1-СЗ]. Большой интерес к исследованиям процесса 1енерации гармоник высокого порядка (ГГВГТ) обусловлен возможностью их использования для генерации сверхкоротких фемтосекундных лазерных импульсов [С6], а также перспективами создания источников когерентного рентгеновского излучения [С7]. Поэтому повышение эффективности ГТВП имеет принципиальное значение. Одним из возможных направлений в решении этой проблемы является воздействие на атомы и молекулы так называемого «неклассического» света [С8].

Взаимодействие молекул с лазерным излучением приводит к сильной перестройке не только электронных состояний, но и всей ядерной подсистемы молекулы. При этом возникают новые физические эффекты, обусловленные свойствами нового объекта — «молекулы, одетой полем» Одно из интересных проявлений этих свойств заключается в эффективном выстраивании молекулярной оси под действием лазерного импульса, происходящее в фемтосекундном масштабе времен. Осуществление лазерного контроля ориентации молекул имеет принципиальное значение для целого ряда практических применений, включая лазерную фемтохимию [С9], увеличение эффективности ГТВП в молекулах на несколько порядков [СЮ] и др.

Все вышесказанное свидетельствует о необходимости и важности детального изучения процессов взаимодействия атомных и молекулярных систем с сильным лазерным полем.

фактически являются численными экспериментами, результаты которых представляют собой такую же ценность, что и данные лабораторных экспериментов.

Преимущество таких расчетов заключается в возможности исследования эволюции процесса взаимодействия квантовой системы с лазерным полем, что позволяет вскрыть физическую природу различных эффектов.

Актуальность выбранной темы обусловлена качественно новыми характеристиками квантовых систем, возникающих в случае взаимодействия с лазерными полями, напряженность которых сравнима с атомной величиной. Кроме того, специфика указанного взаимодействия заключается и в ультракороткой длительности лазерно! о воздействия, что позволяет осуществлять контроль и управление процессами, происходящими в атомах и молекулах, в масштабах времен порядка атомных. В этом случае имеющиеся теоретические подходы и представления о динамике квантовых систем оказываются неверны, и возникает необходимость разработки новых теоретических моделей, корректно описывающих поведение атомных и молекулярных систем в таких условиях. Такие исследования позволяют предсказать ряд качественно новых физических эффектов, возникающих в сильном поле, и проанализировать их механизмы, что является крайне актуальным для более направленной разработки программ экспериментальных исследований свойств вещества в новых условиях, а также обоснования различных практических приложений. При этом численные расчеты, проведенные из первых принципов и без каких-либо упрощающих предположений, имеют сущест венное значение.

Целью данной работы является теоретическое исследование динамики атомных и молекулярных систем в поле интенсивного лазерного излучения и построение теоретических и численных моделей, адекватно описывающих динамику квантовых систем в новых условиях, когда традиционные представления об атомной системе оказываются неправомерными, а также определение диапазона параметров и условий, позволяющих наблюдать предсказанные качественно новые эффекты в сильном поле экспериментально.

Научная новизна проведенных исследований определяется следующими положениями:

1. С использованием квазиклассического приближения впервые получено аналитическое решение нестационарного уравнения Шредингера, описывающего про-

цесс ионизации ридберговского атома в интенсивном лазерном импульсе фемтосекунд-ной длительности.

2. Впервые численно исследованы особенности ионизации и стабилизации трехмерного атома водорода в сильном лазерном поле и обнаружена смена различных режимов стабилизации.

3. Впервые обнаружена стабилизация Крамерса-Хеннебергера в пределе малых энергий лазерных квантов, и показано, что она сопровождается исчезновением эффекта «закрытия каналов» в спектре фотоэлектронов; установлены условия возникновения указанного режима

4. Предложен новый механизм стабилизации атомных систем, основанный на деструктивной интерференции амплитуд переходов в континуум различного порядка многофотонности с промежуточными состояниями в непрерывном спектре, позволяющий объяснить результаты лабораторных экспериментов.

5. Впервые обнаружена стабилизация двухэлектронной системы относительно процессов однократной и двукратной ионизаций.

6. Впервые продемонстрирована возможность управления ориентацией молекулы с помощью интенсивного ультракороткого лазерного импульса в условиях, когда ионизация системы, а также электронные и колебательные ее возбуждения пренебрежимо малы.

7. Обнаружены новые свойства нелинейного отклика молекулярной газовой среды, обусловленные эффективным ориентированием молекул под действием интенсивного лазерного импульса ультракороткой длительности.

8. Обнаружены новые эффекты, возникающие при ионизации атомной системы сильным неклассическим полем.

Научная и практическая значимость работы. Полученные результаты носят фундаментальный характер и представляют большой научный интерес с точки зрения теоретического предсказания и детального изучения ряда качественно новых эффектов, возникающих при взаимодействии высокоинтенсивных световых полей с атомно-молекулярными системами. Обнаруженные эффекты приводят в ряде случаев к необходимости коренного пересмотра традиционных представлений и имеющихся теоретических подходов к проблеме взаимодействия атомно-молекулярных систем с лазерным полем.

Практическая ценность проведенных исследований связана, прежде всего, с возможностью использования лазерных импульсов для управления химическими реакциями, как в объемных средах, так и на поверхностях твердых тел. Исходя из эгого, большое значение приобретает определение условий и диапазона параметров лазерного импульса, при которых оптимально происходит ориентирование и удержание в 1ечение некоторого времени оси молекул в заданном направлении Выбор искомых параметров должен быть осуществлен на основе теоретического анализа указанных процессов

Еще одним важным с практической точки зрения направлением является увеличение эффективности ГГВП и генерация ультракоротких аттосекундных импульсов, чю оказывается невозможным без теоретического исследования элементарных актов взаимодействия отдельного атома или молекулы с лазерным импульсом и детального анализа его динамики в режиме сильного поля.

Достоверность полученных результатов обеспечивается тем, чю разработанные подходы основываются на фундаментальных положениях квантовой механики, а также сравнением с данными существующих теоретических и численных подходов, совпадением с известными решениями в предельных случаях и хорошим согласием с результатами экспериментов. Расчеты, основанные на прямом численном интегрировании нестационарного уравнения Шредингера, выполненные из первых принципов и без каких-либо упрощающих предположений, можно рассматривать как достоверные компьютерные эксперименты, позволяющие проанализировать правомерность различных теоретических подходов.

Личный вклад автора в работы, вошедшие в диссертацию, является определяющим на этапах постановки задач, разработки теоретических моделей, проведении теоретического анализа и интерпретации полученных данных.

Основные положения, выносимые на защиту.

1 Аналитическое решение нестационарного уравнения Шредингера, полученное на основе квазиклассического приближения и описывающее ионизацию и стабилизацию ридберговского атома в интенсивном лазерном импульсе ультракороткой длительности вне рамок «полюсного» приближения и приближения «вращающейся волны».

2. Обнаружение смены различных режимов стабилизации в одноэлектронных атомах и установление условий, приводящих к каждому из режимов

3. Обоснование стабилизации в режиме Крамерса - Хеннебергера в низкочастотном лазерном поле и установление условий ее возникновения.

4. Установление связи между спектром атома Крамерса - Хеннебергера и динамическим штарковским сдвигом атомных уровней в поле.

5. Выявление физического механизма стабилизации циркулярных состояний водородоподобных атомов в условиях близости потенциала Крамерса - Хеннебергера и невозмущенного атомного потенциала.

6. Обнаружение стабилизации многоэлектронного атома в сильном лазерном поле и обоснование условий ее возникновения.

7. Доказательства существенной роли лазерного поля в процессе двукратной ионизации многоэлектронных систем, а также скоррелированности и невозможности разбиения на стадии указанного процесса в условиях насыщения ионизации.

8. Обнаружение эффективной вращательной динамики молекул в процессе воздействия интенсивного лазерного импульса фемтосекундной длительности, не сопровождающееся ни ионизацией, ни диссоциацией системы.

9. Эффект туннельного разворота молекулярной оси гетероядерной молекулы в лазерном поле.

10. Обнаружение новых свойств нелинейного ориентационного отклика молекулярной газовой среды в интенсивном лазерном импульсе фемтосекундной длительности за рамками теории возмущений по полю для вращательных подуровней.

11. Эффект замедления ионизации атомных систем при воздействии неклассического «сжатого» света высокой интенсивности.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались на XV - XVII Международных конференциях по когерентной и нелинейной оптике (С-Петербург, 1995; Москва, 1998; Минск, 2001); IV, VI Международных конференциях "Super-Intense Laser-Atom Physics", Volga-river, 1995; Han-sur-Lesse, 2000; Международных семинарах по явлениям в сильных полях (Москва, 1996, 2001; Прага, 1997; Берлин, 1998; Будапешт, 1999; Бордо, 2000; Братислава, 2002; Гамбург, 2003; Триест, 2004; VII Международной конференции по физике многофотонных процессов (ICOMP), Garmish-Partenkirhen, 1996; IV, V Международных

конференциях по квантовой оптике, Jaszowiec, 1997, Zakopane, 2001 (Poland); Ежегодном собрании Американского оптического общества, Балтимор, 1998, Международной конференции по квантовой электронике, Москва, 2002; Международном семинаре "New directions in Laser - Matter Interaction", Brusscl, 2002; XV - XVII Всероссийских конференциях «Фундаментальная атомная спектроскопия», Звенигород, 1996, 2003; Москва, 1998; XXII Съезде спектроскопистов, Звенигород, 2001, Научной конференции МГУ «Ломоносовские чтения 2004», X Международной конференции по квантовой оптике, Минск, 2004.

Публикации.

Основные результаты диссертации изложены в 55 оригинальных и обзорных статьях, опубликованных в ведущих российских и международных реферируемых научных журналах. Общее число работ, опубликованных автором по теме диссертации, 84.

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из Введения, шести глав, Заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 353 страницы, в том числе 144 рисунка, список литературы состоит из 267 наименований.

В начале каждой главы введены основные понятия, относящиеся к рассматриваемому физическому направлению, и дан краткий обзор работ по данной теме, известных в литературе.

Содержание работы.

Во введении дан краткий обзор новых физических эффектов, обусловленных взаимодействием атомных и молекулярных систем с лазерными полями, напряженность которых сравнима с внутриатомными кулоновскими полями, или даже превосходит их. В сильном поле возникает новый физический объект, «атом, одетый полем», который но своим свойствам и энергетическому спектру принципиально отличается от атома в слабых полях. Возможности генерации лазерных импульсов атомной и сверхатомной интенсивности и ультракороткой длительности позволяет исследовать свойства и динамику возникающего в сильном поле нового объекта экспериментально. Это, со своей стороны, стимулирует разработку новых теоретических подходов, адекватно описывающих поведение квантовых систем в сильных лазерных полях, что обуславливает актуальность

темы диссертации. Во введении также излагается структура диссертации и краткое содержание каждой главы.

Первая глава диссертации (см. работы 10, 14, 15, 17-19, 23, 29, 31) посвящена явлению стабилизации квантовых систем относительно процесса ионизации. Конкретно, рассматривается интерференционный механизм стабилизации ридберговских состояний водородоподобного атома. С использованием квазиклассического приближения найдено аналитическое решение нестационарного уравнения Шредингера для водородоподобного ридберговского агома в поле интенсивного лазерного излучения и получено замкнутое выражение для вероятности ионизации системы за импульс (в атомной системе единиц):

. (1)

[ о J

Здесь /к — кемеровский период для начального состояния, Уо — функция Бесселя, а ^ — параметр сильного поля, пропорциональный отношению ец/ш5'3, в котором со — напряженность поля, а со — частота лазерного излучения Ц

ю-1

ю-2 .

10-3 I- ........ ......... ......... .........

10й 1Ср 10Й 10*3 руу/егт?

Рис 1 Вероятность ионизации IV, в зависимости от лазерной интенсивности Р, полученная из численных расчетов (1), аналитической теории (2) и Золотого правила Ферми (3), данные получены для импульса со сглаженной трапецеидальной огибающей с длительностью фронтов и «плато» генерации 2 и 10 и оптических циклов соответственно (ЙО) = 5 еУ).

В режиме сильного поля обнаружен эффект стабилизации, обусловленный интерференционным механизмом. Исследована пространственная структура электронных

волновых пакетов, возникающих в континууме, а также проанализирована зависимость скорости ионизации от лазерной интенсивности. В §1.3 динамика ионизации в лазерном поле трехмерного ридберговского атома водорода исследуется на основе прямого численного интегрирования нестационарного уравнения Шредингера. Получена зависимость вероятности ионизации системы за импульс от лазерной интенсивное!и, демонстрирующая эффект подавления ионизации в области сильных полей (см рис. 1, кривая 1). Исходя из результатов численного расчета, проанализирован механизм обнаруженной стабилизации и доказана его интерференционная природа Продемонстрировано хорошее количественное совпадение численных данных (рис. 1, кривая 1) с предсказаниями аналитической теории, развитой на базе решения начальной задачи в квазиклассическом приближении и обсуждаемой выше (рис. 1, кривая 2).

Вторая глава (основные результаты обсуждены в работах 1-4, 6, 8, 9, 24-27, 30, 35, 37, 39, 41 и суммированы в обзоре 45) посвящена анализу режима стбилизации по механизму Крамерса - Хеннебергсра (КХ) и исследованию свойств состоянии, «одетых полем» для атомных систем, находящихся в основном состоянии, или характеризующихся потенциалом конечного радиуса действия (отрицательные ионы). На основе прямого численного интегрирования нестационарного уравнения Шредингера исследуется динамика процесса ионизации в сильном лазерном ноле, как в базисе невозбужденных атомных состояний, так и в базисе состояний КХ. Проанализирован физический механизм стабилизации в режиме КХ. Обсуждается КХ приближение и показано, что в пределе низких частот лазерного излучения (существенно меньших по сравнению с потенциалом ионизации системы) возникает ограничение пределов его применимости по интенсивности — интенсивность лазерного излучения Р должна превосходить характерную интенсивность надбарьерной ионизации системы Рц^:

(2)

Продемонстрировано, что выполнение данного условия в низкочастотном случае (энергия кванта поля меньше потенциала ионизации) приводит к смене режимов ионизации, монотонному уменьшению энергии связи электрона в атоме в присутствии поля и исчезновению эффекта закрытия каналов в спектре фотоэлектронов, характерного для слабых полей (см. рис. 2).

М5

О»

0.05

0.4 0.6 0.8 р.ТУ^от2

Рис.2. Энергия первого пика в спектре фотоэлектронов в зависимости от интенсивности излучения с энергией кванта 0.2 эВ для атомной системы с потенциалом ионизации 0.75 эВ

В высокочастотном пределе аналитически рассмотрена перестройка энергетического спектра и ионизационных свойств КХ состояний в зависимости от интенсивности лазерного излучения в условиях малости отличия КХ потенциала от невозмущенного атомного потенциала. Проанализированы причины КХ стабилизации, возникающей в этих условиях, в том числе дана картина явления в базисе состояний свободного атома. Предложена новая интерпретация существующих экспериментов по стабилизации водо-родоподобных циркулярных состояний атома Не. Аналитически исследован механизм стабилизации циркулярных состояний водородоподобного атома в сильном поле и определены пороговые значения интенсивности исследуемого эффекта для ряда состояний, изученных экспериментально и численно. Проведено сравнение пороговых значений, полученных в теоретической модели и в лабораторных, а также численных экспериментах.

В третьей главе (см. работы 12, 20, 32-34, 36, 38, 40, 44, 51, 55) на основе прямых численных расчетов анализируется специфика и механизмы двукратной ионизации мно-гоэлеюронных систем в сильном лазерном поле. Обсуждается роль межэлектронных корреляций и невозможность факторизации полной волновой функции системы Помимо прямого численного интегрирования нестационарного уравнения Шредингера для исследования динамики многоэлектронной системы в поле используется система нестационарных уравнений ля одночастичных функций с эффективным потенциалом (обоб-

шение подхода самосогласованного поля на случай нестационарной вдачи) Продемонстрирована принципиальная невозможность >чета в такой модели электрон - лсктрон-ных корреляций. существенная роль которых обнаружена в точном расчете. Изучается специфика процессов однократной и двукратной ионизации возбужденных синглетных и триплетных состояний многоэлектронного атома.

Рус 3 Распределения электронной плотное™ ^(лг,,*-,)!". порченные в результате численного

интегрирования уравнения Шредингера для Йй> = 15 5 эВ и интенсивности Ю1" Вт'см2 в конце переднею фронта имгуткса (а) с на «почке» генерации Сб)

§3.3 посвящен анализу механизмов прямой некаскадной двухэлектронной фотоионизации атомов, приводящих к увеличению выхода двукратно заряженных по сравнению с предсказаниями, основанными на модели последовательного фотоотрыва электронов в поле При этом, для более детальной интерпретации динамика многоэлектронной системы в лазерном поле исследуется также и в модели «пассивного» электрона Обсуждается роль процесса «перерассеяния» для двухэлектронной ионизации системы Результаты квантовых расчетов сравниваются с данными, полученными в классическом подходе, и интерпретированными в рамках классических траекторий.

В §3 5 анализируется возможность и условия возникновения режима стабилизации в многоэлектронных системах, исследуется структура многоэлектронного состояния, «одетого полем». Распределения двухэлектронной плотности вероятности |(е(х,, х2, i)|2, рассчитанные в различные моменты времени в течение лазерного воздействия (см. рис. 3), демонстрируют возникновение устойчивого к ионизации двухэлектрон-ного атома Крамерса-Хеннебергера с дихотомической структурой волновой функции размера ~ 10 А

Четвертая глава (43, 46-50, 52, 54) посвящена исследованию взаимодействия двухатомных молекул с сильным лазерным полем. При этом учитывается динамика, как электронной, так и ядерной подсистем молекулы.

Помимо электронных и колебательных степеней свободы исследуется вращательная динамика молекулы, взаимодействующей с лазерным полем. Обнаружено, что характерные времена эволюции вращательной подсистемы молекулы в поле оказываются на несколько порядков меньше, чем для свободной молекулы. При этом молекула может выстроиться вдоль поляризации лазерного излучения или в перпендикулярном направлении. Количесвтенной характеристикой выстраивания гомоядерных молекул может служить величина cos в (в — угол между осью молекулы и направлением лазерного поля), усредненная по вращательной волновой функции. На рис. 4 представлена динамика этой величины во времени При этом существенное выстраивание (максимальное выстраивание соответствует (cos2 = \ ) достигается за времена порядка нескольких десятков фемтосекунд, а его эффективность оказывается ~ 85 %.

Один из важных результатов заключается в обнаружении диапазона лазерных параметров, при которых эффективное «вращение» молекулярной оси не сопровождается ни ионизацией, ни диссоциацией системы На основе разработанного трехмерного алю-

ритма прямого численного интегрирования нестационарного уравнения Шредишера анализируется эволюция угловой ориентации молекулы в режиме сильного поля, сопровождающегося существенной ионизацией системы. Рассмотрена зависимость процесса ионизации от начальной ориентации молекулы, а также влияние эффективной вращательной динамики молекулы на угловые диаграммы направленности вылета электронов и фрагментов молекулы в процессе ее ионизации лазерным полем. Объяснены узкие угловые распределения вылетающих ядерных фрагментов, наблюдаемые экспериментально.

time, fs

Рис 4 Среднее значение квадрата косинуса угла между осью'молекулы и направлением поляризации электрического поля волны в зависимости от времени для импульса с г^ = 57", тpJ = 10Т и

Р = 10ы Вт/см2 Стрелкой указано окончание «полки» лазерного импульса

§4.4 посвящен исследованию эволюции в сильном лазерном ноле волновых пакетов, представляющих собой суперпозицию большого числа вращательных состояний молекулы Такая ситуация соответствует молекуле, которая первоначально преимущественно ориентирована в некотором направлении. Полученные результаты сравниваются с данными, полученными на основе классической теории, и обсуждается вопрос о правомерности классического описания молекулярных вращений в сильном лазерном поле. Обнаружен ряд специфических свойств квантовой эволюции вращательных волновых пакетов. В частности, для гетероядерных молекул предсказывается эффект туннельного

разворота молекулярной оси на 180 в лазерном поле В предположении малой эффективности данного процесса вероятность туннельного разворота в единицу времени получена ана гитически в квазиктассическом приближении и имеет вид

ybael-B

2 як

•expí —

¡(a, -aje;

(3)

где Аа = а

— разность продольной (вдоль оси молекулы) и поперечной компо-

нент тензора позяризуемости молекулы, во — напряженность лазерною поля, а В — вращательная постоянная молекулы В численных расчетах найден режим, при котором вероятность туннельной переориентации молекулы на угол 180° характеризуется вероятностью ~ 50 %. что продемонстрировано на рис. 5 и проявляется в возникновении существенной часта ядерной плотности вероятности в направлении в = 0,2я.

t<te

20001

1000

рад

Рис 5 Эволюция ядерной мловой плотности вероягности в режиме туннельного разворота оси молекулы в лазерном поле

Глава 5 (см работ} 53) посвящена обсуждению новой специфики известных нелинейных эффектов, возникающих при распространения лазерного излучения в среде и обусловленных принципиально высокой интенсивностью и корейкой длительностью импульсов На основе анализа результатов по выстраиванию молекулы в сильном поте

(глава 4) из первых принципов получено выражение для нелинейной поляризуемости молекулярной среды, справедливое за рамками теории возмущений по полю для вращательных степеней свободы. Исследуется временная динамика указанной нелинейной поляризуемости и специфика эффекта самофокусировки фемтосекундного лазерного импульса с учетом инерционности и насыщения нелинейных свойств среды в пределе сильного поля. Проанализированы особенности нелинейного отклика среды для случаев адиабатически плавного и «резкого» включений лазерного импульса. Показано, что для адиабатически плавного включения режим теории возмущений по полю для нелинейной поляризации приводит к условию на пороговую мощность лазерного излучения , необходимую для возникновения эффекта самофокусировки:

Вс%

о)2 Nat

(4)

где с- скорость света, а> - частота лазерного излучения, N - число молекул газовой среды в единице объема, щ - поляризуемость одной молекулы вдоль направления молекулярной оси, В - вращательная постоянная.

Рис 6 Квантовомеханическое среднее значение cos в как функция времени, рассчитанное для различных начальны* вращательных состояний молекулы (1) - |/и = 0}, (2) - \т = ±2), (3) - |/и = ±4j>,

(4) - |т = ±б}, а также суммарная величина cos1 в , полученная путем некогерентного усреднения парциальных вкладов с весами, соответствующими распределению Больцмана с температурой Т — 300 К

В случае сильного поля из-за эффекта насыщения нелинейного отклика вместо порогового условия на мощность возникает ограничение на минимальный поперечный

размер лазерного пучка, который еще может быть удержан за счет фокусирующих свойств среды.

Помимо этого, проведен анализ влияния температуры на ориентационную нелинейность молекулярной газовой среды в режиме сильного поля и показано, что при комнатной температуре для лазерных импульсов с длительностью пе более 100 фс динамическая дезориентация молекул из-за теплового некогерентного заселения различных вращательных состояний не успевает проявиться (см. рис 6), то есть не возникает сбоя режима самофокусировки из-за эффектов теплового движения.

Глава 6 (см. работу 42) посвящена особенностям поведения агомно-молекулярных систем в неклассическом поле излучения. Взаимодействие квантовой системы с излучением в этом случае анализируется в так называемом «координатном» представлении, позволяющем в дипольном приближении характеризовать собственные полевые состояния осцилляторными волновыми функциями Рассмотрено три предельных случая начальных состояний поля' стационарное (фоковское), когерентное и состояние «сжатого» вакуума Взаимодействие квантовой системы с полем в этом случае исследуется аналитически как с использованием теории возмущений, так и за ее рамками, в модели «один уровень + континуум» В пределе теории возмущений показано, что «сжатые» состояния оказываются гораздо более эффективными для ионизации атомной системы в многофотонном режиме Однако, анализ распада дискретного уровня, связанного с континуумом однофотонно, проведенный за рамками теории возмущений с учетом Л - переходов через континуум различного порядка многофотонности, свидетельствует о подавлении процесса ионизации в случае «сжатого» света, обусловленного деструктивной интерференцией указанных процессов на уровне амплитуд.

При этом распад исходного атомного уровня под действием «сжатого» света оказывается существенно неэкспоненциальным:

Шь0) = \/^(*) + 1-<*)схр(-у0 , (5)

где <к> - среднее число фотонов в начальном полевом состоянии, а ехр(-?<) соответствует известному закону распада по обобщенному Золотому Правилу Ферми. Помимо этого, вероятность нахождения атома в связанном состояниив пределе бесконечно большого времени лазерного воздействия не равна нулю и оказывается наибольшей по сравнению с другими начальными состояниями поля:

Wb(t-> 00) =

(6)

что обусловлено существенным вкладом вакуумного состояния в исходном распределении поля по числу фотонов для «сжатых» состояний с большим <к> (см. рис.7).

<к>=100

я .О О

0,1 -

0 01

Fock

coherent

squeezed

1Е-3-

20 40 60 80 100 120 140 number of quanta

Рис 7 Распределение по числу квантов в различных состояниях электромагнитного поля. Среднее число квантов (к} = 100.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертации: 1. В рамках квазиклассического подхода найдено решение нестационарного уравнения Шредингера, описывающее ионизацию и стабилизацию ридберговского атома под действием интенсивного ультракороткого лазерного импульса. Получено замкнутое аналитическое выражение для вероятности ионизации ридберговского атома за импульс, характеризующее подавление процесса ионизации в режиме сильного поля, исследована структура и интерференция электронных волновых пакетов в континууме, обнаружено явление кулоновского сужения электронного волнового пакета. Параллельно задача об ионизации трехмерного ридберговского атома в поле волны решалась методом прямого численного интегрирования нестационарного уравнения Шредингера. Количественное совпадение результатов численных расчетов с предсказаниями разработанной квазиклассиче-

ской теории подтверждает интерференционный механизм наблюдаемой стабилизации и свидетельствует о правомерности разработанного аналитического подхода.

2. Показано, что в низкочастотном лазерном импульсе стабилизация по типу Кра-мерса-Хеннебергера трехмерных атомных систем имеет место только при превышении лазерной интенсивностью порога надбарьерной ионизации Р > PB5h при этом происходит исчезновение эффекта «закрытия каналов» в спектре фотоэлектронов, характерного для режима ионизации в слабых полях.

3. На основе численных ab-initio расчетов детально исследован процесс ионизации атома водорода в лазерном импульсе конечной длительности в широком диапазоне лазерных параметров, обнаружены режимы стабилизации, имеющие различную физическую природу, и установлены условия, приводящие к смене режимов друг другом.

4. Предложена новая интерпретация результатов существующих экспериментов по стабилизации водородоподобных циркулярных состояний атомов, основанная на эффекте деструктивной интерференции амплитуд переходов в континуум различного порядка многофотонности с промежуточными состояниями в непрерывном спектре.

5. Обнаружена стабилизация многоэлектронных систем в сильном лазерном поле, исследованы физические причины и условия се возникновения Доказано, что в процессе двукратной ионизации двухэлектронных систем определяющее значение имеет воздействие поля на оба электрона, а классический механизм перерассеяния имеет место лишь в узком диапазоне лазерных парами ров.

6. Показано, что эффективное выстраивание молекул в сильном лазерном ноле может происходить без изменения электронного и колебательного состояния молекулы и характеризуется временами порядка нескольких десятков фемгосекунд.

7. Для гетероядерных молекул обнаружен эффект туннельной переориентации молекулярной оси на 180° под действием лазерного поля.

8. За рамками теории возмущений по полю для вращательных подуровней обнаружены и исследованы эффекты инерционности и насыщения нелинейного ориен-тационного отклика молекулярной газовой среды при распространении в ней мощного фемтосекундного лазерного импульса.

9. При исследовании особенностей процесса ионизации атомных систем неклассическим полем получены выражения для вероятности ионизации как в многофотонном режиме, так и за рамками теории возмущений в случае одноквантовой связи исходного дискретною уровня и континуума. Продемонстрировано, что процесс ионизации атомной системы сильным неклассическим светом, находящимся первоначально в состоянии «сжатою вакуума», характеризуется существенно неэкспоненциальным распадом связанного состояния и большой остаточной вероятностью нахождения атома в связанном состоянии по окончании импульса, что обусловлено существенным вкладом вакуумного состояния в исходном распределении поля по числу фотонов.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих статьях'

1. Е.А.Волкова, А.М Попов, О В.Тихонова. Трехмерная модель отрицательного иона водорода в сильном линейно поляризованном световом поле. ЖЭТФ, 1995, Т.108, С.436-446

2. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Ionization dynamics of negative hydrogen ion in

a strong linearly polarized light field. Laser Phys., 5,1029-1035, (1995).

3. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E A.Volkova. Numerical experiments on the ionization of negative hydrogen ion by an intense laser pulse of femtosecond duration. Laser Phys., 5, 1184-1188,(1995).

4 Е.А.Волкова, AM Попов, O.B Тихонова. Исследование структуры энергетическою спектра в системе "атом + сильное внешнее электромагнитное поле". ЖЭТФ, 109, 1586-1598,(1996).

5. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова. Двухчастичная одномерная модель молекулярного иона водорода в ультракоротком лазерном импульсе. ЖЭТФ, 110, 1616-1628, (1996)

6. A.M.Popov, О V.Tikhonova, Dynamics of classical system with short-range potential in an intense electromagnetic wave-field. In ICONO'95: Fundamentals of Laser Matter Interaction, Proc. SPIE, p.45-52, (1996)

7 A.M.Popov, O.V Tikhonova, E A Volkova The effect of the strong electromagnetic field on the dissociation and ionization processes in H*2 and D]. Laser Phys.,7, 108-114, (1997)

8. A M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova The dynamics of negative ion model system in two-color intense laser pulse. Laser Phys , 7, 329-335, (1997)

9. F,.A Волкова, А М.Попов, О.В.Смирнова, О.В.Тихонова. Возникновение режима стабилизации в сильном лазерном поле и приближение Крамерса-Хеннебергсра. ЖЭТФ, 111,1194-1206,(1997)

10. O.V.Tikhonova, М V Fedorov, Quasiclassical theory of strong-field photoionization from Rydberg levels of atoms: Solution of the initial-value problem. Laser Phys , 7, 574-582,

(1997)

11. A.M.Popov, О V.Tikhonova, E A Volkova, Molecular Ions H2+ and in the strong laser » field: Two-particle one-dimensional model. Laser Phys., 7, 843-850, (1997).

12 ОВОводова, А.М.Попов, O.B Тихонова Особенности ионизации двухэлектронного атома в сильном электромагнитном поле. ЖЭТФ, 112, 470-482, (1997)

13. F-А.Волкова, А.М.Попов, О-В Тихонова. Диссоциация молекулярных ионов водорода в лазерном импульсе ИК диапазона частот, ЖТГФ, 113, 128-143, (1998)

14. Е.А Волкова, А.М.Попов, О В.Тихонова Численное моделирование процесса фотоионизации ридберговских атомов полем электромагнитной волны. ЖЭТФ, 113, 593-605,(1998)

15. O.V Tikhonova, E.A.Volkova, AM Popov, MV Fedorov Interference Stabilization of Rydberg Atoms- Analytical Investigation and Numerical Simulations. Laser Phys., 8, 85-92,(1998)

16. A M.Popov, О V Tikhonova, E A Volkova Dynamics of Molecular Hydrogen Ion in Infrared Laser Fields, Laser Phys., 8, 116-123, (1998).

17. O.V.Tikhonova, M.V.Fcdorov, The initial value problem in the quasi-classical theory of strong-field photoionization of Rydberg atoms, Acta Physica Polonica A, N1, 77-85, '

(1998)

18. M.Yu. Ivanov, О V.Tikhonova, M V.Fedorov. Semiclassical Dynamics of Strongly Driven Systems, Phys.Rev.A, 58, R793-R796, (1998)

19 M.V Fedorov, O.V.Tikhonova Strong-Field Short-Pulse Photoionization of Rydberg Atoms- Interference Stabilization and Distribution of the Photoelectron Density in Space and Time, Phys.Rev.A, 58, P.1322-1334, (1998)

20. Е.А.Волкова, A.M Попов, О В Тихонова. Численное моделирование динамики ионизации двухэлектронной квантовой системы в лазерном импульсе фемтосекундной длительности. ЖЭТФ, 114, 1618-1635, (1998)

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.

29.

30.

31.

33.

34.

A.M.Popov, OVTikhonova, E.A.Volkova. Dynamics of Two-Electron Quantum System in a Strong Laser Field. Laser Phys., 9,124-132, (1999)

A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Stabilizaton of the Atomic System in a Strong Laser Field and the Kramers-Hcnneberger Approarch. Laser Phys., 9, 210-208, (1999) O.V.Tikhonova, E.A.Volkova, A.M.Popov, M.V.Fedorov. Interference Stabilization of Rydberg Atoms: Analytical Theory and Exact 3D Numerical Simulations. Phys.Rev.A, 60, R749-R752, (1999).

A.M Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Applicability of the Kramcrs-f Ienncberger approximation in the theory of strong field ionization, J.Phys.B, 32,3331 -3345, (1999) A.M Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova Ionization of circular hydrogen-like atomic states in a laser field: comparison of results of computer simulations and experimental data. Laser Phys , 9,1053-1059, (1999)

Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова Стабилизация циркулярных состояний атома водорода в сильном поле. ЖЭТФ, 116, 1929-1940, (1999)

A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. A Hydrogen atom in a strong laser field. Laser Phys., 10,188-197, (2000)

M.V.Fedorov, O.V.Tikhonova, S.M.Fedorov Pulse-duration dependence in the theory of interference stabilization of Rydeberg atoms. Laser Phys., 10,321-325, (2000) Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова. Резонансная многофотонная ионизация 1S состояния атома водорода в сильном лазерном поле. Оптика и спектроскопия, 88, №1, С.5-11, (2000)

A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Stabilization of circular states of a Hydrogen atom in the dichotomous regime. Laser Phys., 10, 779-784, (2000) A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A Volkova. Stabilization of an atom undergoing multiphoton ionization in a strong optical field. Laser Phys., 10, 898-902 (2000) E А.Волкова, A.M Попов, О.В.Тихонова Двухэлектронная ионизация квантовой системы в лазерном поле: эффект перерассеяния и межчастичные корреляции. ЖЭТФ, 118,816-823,(2000)

A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Rescattering model and double electron ionization of atoms in a strong laser field. Laser Phys., 11,236-243, (2001) A.M.Popov, О V.Tikhonova, E.A.Volkova. Mechanisms of double -electron ionization of atomic systems in a strong laser field. Optics Express, 8, 441-446, (2001)

35. A M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Computer experiments on atomic stabilization in a strong laser field. Super-Intense Laser-Atom Physics, Ed. by B.Piraux and K.Rzazewski, Kluwer Academic,.285-294, (2001).

36. O.V.Tikhonova. Double-electron ionization of two-electron system in a strong laser field. Super-Intense Laser-Atom Physics, Ed. by B.Piraux and K.Rzazewski, Kluwer Academic, 85-94, (2001)

37. E.A Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова Ионизация и стабилизация трехмерной квантовой системы с потенциалом конечного радиуса действия в сильном лазерном поле. ЖЭТФ, .120, 1336-1345, (2001)

38. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova, A.V.Skurikhin. Ionization and fragmentation of diatomic molecules by strong laser pulses of ultra-short duration. Laser Phys , 12, P.447-486, (2002)

39 O.V.Tikhonova, E.A.Volkova, A.V.Skurikhin. Kramers-Henneberger stabilization of 3D quantum system with short-range potential, Laser Phys., 12,.424-428, (2002)

40. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова Двухэлектронная одноквантовая ионизация атома в сильном поле излучения. ЖЭТФ, 122, 978-985, (2002)

41. O.V.Tikhonova, A.M.Popov, М V.Fedorov Continuum-interference mechanism of strong-field atomic stabilization. Phys.Rev.A, 65,053404, (2002)

42. А.М.Попов, О.В.Тихонова Ионизация атомов в интенсивном неклассичсском электромагнитном поле. ЖЭТФ, 2002,122, 978-985, (2002)

43. М С Молоденский, О В.Тихонова Динамика молекул в сильном лазерном поле в условиях малой диссоциации Весчник МГУ, Серия 3. Физика, астрономия №6, 34-39 (2002)

44. A M.Popov, O.V Tikhonova, Е A Volkova Two-electron ionization of the Hydrogen molecule in the presence of the strong laser field: Tunneling and multiphoton modes. Laser Phys., 13, 435-442, (2003)

45 A M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A Volkova Strong-field atomic stabilization numerical simulation and analytical modeling. J.Phys.B., 36, R125-R165, (2003)

46. M.S.Molodenski, O.V Tikhonova Localization and alignment of a nuclear wave-packet during rotational dynamics in a strong laser field Laser Phys , 13, 1205-1211, (2003)

47. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova Laser - induced rotational and vibrational dynamics of a molecular system in a strong laser field Laser Phys., 13, 1069-1076, (2003)

48. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова Динамика электронного и ядерного движений в молекулярном ионе водорода в сильном лазерном поле ЖЭТФ, 124, 781-791, (2003)

49. C.Ruiz Mendez, J.R.Vazquez de Aldana, L.Plaja, L.Roso, A.M.Popov, O.V.Tikhonova, P.A.Volkov, E.A.Volkova Strong-field short-pulse ionization of the molecular Hydrogen ion. Laser Phys. Lett., 1, 25-31, (2004)

50. A.M.Popov, О V.Tikhonova, E.A.Volkova, P.A.Volkov Study of electronic and nuclear motion in the molecular hydrogen ion driven by a strong laser field beyond the Born - Oppenheimer approximation Laser Phys., 14, 1098-1104, (2004)

51. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova Scattering of an electronic wave packet by an atom and two-electron photoionization in the presence of a strong laser field Laser.Phys., 14, 200-208, (2004)

52. M.S.Molodenski, O.V.Tikhonova Comparison of quantum and classical approaches to the problem of rotational molecular dynamics in the presence of a laser field. Laser.Phys, 14, 1191-1199,(2004)

53. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова Нелинейный отклик молекулярной газовой среды, обусловленный ориентационными эффектами в поле интенсивного фемтосе-кундного лазерного импульса Квантовая электроника, 34, 216-222, (2004)

54. О.В.Тихонова, М С.Молоденский, Динамика локализованных волновых пакетов вращательных состояний молекулы в сильном в лазерном поле ЖЭТФ, 125, 1245-1257,(2004)

55. Е.А.Волкова, А.М.Попов, В.В.Гридчин, О.В.Тихонова Особенности процесса ионизации и стабилизации двухэлектронного атома в сильном электромш нитном поле. ЖЭТФ, 126,359-368, (2004)

Цитированная литература.

CI. M.V.Fedorov, Atomic and Free Electrons in a Strong Light Field, World Scientific, 1997, 452 pp, Singapore

C2. N.B.Delone, V.P.Krainov Multiphoton Processes in Atoms, Springer Verlag, 2000, BerlinHeidelberg, 314 pp.

C3, M.Gavrila Atomic stabilization in superintense laser fields J.Phys.B., 35, R147, (2002)

C4. J.H.Hoogenraad, R.B.Vrijen, L.D.Noordam Ionization suppression of Rydberg atoms by short laser pulses Phys.Rev.A, 50,4133-4138, (1994)

С5. N.J.van Drutten et al Adiabatic stabilization: Observation of the surviving population

Phys.Rev.A, 55, 622-629, (1997) C6. P.Agostim, L F DiMauro The physics of attosecond light pulses Rep.Prog.Phys., 67, 813-855(2004)

C7. В.Т.Платоненко, В.В.Стрелков Генерация гармоник высокого порядка в поле интенсивного лазерного излучения. Квантовая электроника, 25, (7) 582-600, (1998) С8. В.П.Быков Основные особенности сжатого света УФН, 161, №10, 145,(1991); Сжатый свет и неклассические движения в механике УФН, 163, №9, 89, (1993) С9. H.Stapelfeldt, Т Seideman Colloquium: "Aligning molecules with strong laser pulses"

Rev. of Modem Phys., 75, 543-557, (2003) CIO. М.ЮЕмелин, М.Ю Рябикин, А.М.Сергеев, М.Д.Чернобровцева, Т.Пфайфср, Д.Вальтер, Г.Гербер О генерации атгосекундных всплесков и высоких гармоник излучения при ионизации молекул сверхкоротким лазерным импульсом. Письма в ЖЭТФ, 77, (5), 254-259, (2003)

ООП МГУ Заказ 126-100-04

»--192

РНБ Русский фонд

2005-4 49268

Содержание диссертации автор исследовательской работы: доктора физико-математических наук, Тихонова, Ольга Владимировна

Введение.

Глава I. Интерференционная стабилизация ридберговских атомов в сильном поле.

§1.1. Основные идеи и простейшие модели интерференционной стабилизации ридберговских атомов.

§1.2. Квазиклассическая теория интерференционной стабилизации.

§ 1.3 Численные ab initio исследования режима интерференционной стабилизации.

§1.4. Многофотонная резонансная ионизация атома водорода и А стабилизация в сильном поле.

Глава II. Стабилизация Крамерса - Хеннебергера.

§2.1. Приближение Крамерса - Хеннебергера и концепция адиабатической стабилизации.

§2.2. КХ стабилизация одномерных систем и критерий применимости КХ приближения.

§2.3. Стабилизация Крамерса - Хеннебергера в трехмерных системах и пределы применимости КХ приближения в трехмерном случае.

§2.4. Стабилизация циркулярных состояний атома водорода.

§2.5. Свободно-свободные переходы и их роль в возникновении КХ стабилизации.

§2.6. Конкуренция различных каналов нелинейной ионизации атома водорода в сильном лазерном поле.

Глава III. Ионизация и стабилизация многоэлектронных систем в сильном лазерном поле.

§3.1. Обзор основных экспериментальных и теоретических данных по двукратной ионизации многоэлектронных систем в лазерном поле.

§3.2. Ионизация двухэлектронного атома в сильном поле и межчастичные корреляции.

§3.3. Динамика двухэлектронной ионизации и модель перерассеяния.

§3.4. Рассеяние электронного волнового пакета на атоме.

§3.5. Стабилизация двухэлектронных атомных систем в сильном лазерном поле.

§3.6. Особенности процесса ионизации и стабилизация синглетных и триплетных состояний.

Глава IV. Динамика молекул в сильном лазерном поле.

§4.1. Обзор существующих экспериментальных и теоретических исследований по вращательной динамике двухатомных молекул.

§4.2. Выстраивание молекул лазерным полем в отсутствие процессов ионизации и диссоциации.

§4.3. Качественная картина выстраивания и модель одного терма.

§4.4. Квантовая специфика вращательной динамики молекул в сильном лазерном поле.

Глава V. Нелинейный отклик молекулярной газовой среды, обусловленный ориентационными эффектами в поле интенсивного фемтосекундного лазерного импульса.

Глава VI. Ионизация атомов в интенсивном неклассическом электромагнитном поле.

Введение диссертация по физике, на тему "Динамика атомных и молекулярных систем в сильном лазерном поле"

Исследование взаимодействия квантовых атомарных и молекулярных систем с интенсивными лазерными импульсами является в настоящее время интересной и быст-роразвивающейся областью физики. Это связано, прежде всего, с возможностью генерации лазерных импульсов терраваттной мощности с длительностью около 10 фс. Напряженность электрического поля в таких лазерных полях оказывается сравнимой или даже превышает напряженность поля внутри атомов и молекул. В этом случае традиционные представления о структуре атомного спектра, основанные на теории возмущений, оказываются неверны. Для атома водорода интенсивности лазерного излучения, соответствующие атомным значениям напряженности поля (Еа1 =5-109 В/см) составляют порядка 3.5-1016 Вт/см2. Отметим, что рекордно высокие интенсивности лазерного излучения достигнуты в лазерах на кристалле титаната сапфира в импульсах длительностью ~10 фс и составляют Ю20 - 1022 Вт/см2. Возникает вопрос, в какой мере при таких сильных полях атом существует как связанная система. Оказывается, что в сильном поле происходит сильнейшая перестройка энергетических уровней и соответствующих им волновых функций состояний. Фактически, можно говорить о том, что в присутствии электромагнитного поля возникает новая система, «атом, одетый полем». «Одетый» атом характеризуется принципиально новыми свойствами и динамикой, существенно отличающейся от поведения атома в слабом поле.

Воздействие на квантовую систему такого сильного поля приводит к возникнове- -нию ряда новых эффектов, характеризующих динамику в сверхсильном поле: многофотонное вынужденное тормозное поглощение квантов поля, надпороговые ионизация и диссоциация, стабилизация относительно диссоциации и ионизации, генерация гармоник высокого порядка, аномально высокий выход двукратно заряженных ионов и др. [13]. Особенность всех вышеуказанных процессов заключается в их существенно нелинейной зависимости от интенсивности лазерного излучения и невозможности трактовки в рамках традиционных представлений, основанных на теории возмущений по полю [4].

Явление надпороговой ионизации было открыто экспериментально [5] и заключалось в эффективном поглощении атомным электроном квантов лазерного излучения, число которых в сильном поле может существенно превосходить минимальное количество, необходимое для ионизации системы. Как следствие этого, энергетические спектры электронов, образующихся в процессе ионизации, характеризовались периодической структурой с расстоянием между пиками, кратному Йсо (со - частота лазерного излучения). При этом, с увеличением лазерной интенсивности все больший вклад в энергетическое распределение электронов вносила область высоких энергий, отвечающая поглощению все большего числа квантов поля.

Еще одним процессом, тесно связанным с явлением надпороговой ионизации, хотя и не сводимым к нему, является генерация гармоник высокого порядка (ГГВП) [6]. Экспериментальные исследования ГГВП были начаты более 10 лет назад [7-9], большой интерес к которым связан с перспективами создания источников когерентного рентгеновского излучения.

В основе генерации сверхкоротких аттосекундных лазерных импульсов лежит выделение когерентной суперпозиции гармоник высокого порядка в некотором диапазоне частот в области «плато» [10]. Однако, широкое практическое применение ГГВП в настоящее время ограничено относительно невысокой эффективностью этого процесса. Возможное увеличение эффективности ГГВП может базироваться только на детальном анализе и понимании физических механизмов процессов, характеризующих динамику атомно-молекулярных систем в интенсивных световых полях. В частности, в случае ГГВП в молекулярных средах динамика ядерной подсистемы может играть существенную роль. Возможность управления колебательными возбуждениями молекулы и вращательным движением ядер в процессе ионизации могут привести к увеличению эффективности ГГВП на несколько порядков [11] и, как следствие, к предпочтительности использования молекулярных сред по сравнению с атомарными для ГГВП.

Помимо этого, демонстрация возможности генерации в экспериментах неклассических «сжатых» состояний электромагнитного поля [12] фактически открывает новую область физических явлений, характеризующих воздействие «сжатого» света на квантовые системы. При этом можно ожидать большую эффективность ряда процессов в случае воздействия на систему неклассического поля по сравнению с классическим [13].

Еще одним интересным и до конца не исследованным свойством, присущим квантовой системе в сильном лазерном поле, является эффект стабилизации относительно ионизации [1]. Стабилизация проявляется в уменьшении вероятности ионизации атома или ее насыщении на уровне, меньшем единицы, при воздействии на систему все более интенсивного лазерного излучения в режиме сильных полей. При этом энергия в импульсе может оставаться фиксированной или даже возрастать. Отметим, что эффект стабилизации может быть обнаружен только в ультракоротких импульсах фемтосекундной длительности, поскольку плавное включение лазерного поля обеспечит практически полную ионизацию системы на фронте импульса еще до наступления режима сильного поля. Возможность стабилизации свидетельствует о существенной перестройке энергетического спектра системы в присутствии сильного поля, что может проявляться, прежде всего, в спектрах фотоэлектронов, зарегистрированных в процессе ионизации атомов. Перестройка структуры атома в сильном поле коренным образом влияет на процессы ионизации, надпорогового поглощения и, как следствие, ГГВП.

Взаимодействие молекул с лазерным излучением приводит к сильной перестройке не только электронных состояний, но и всей ядерной подсистемы молекулы. При этом эффективная вращательная динамика молекулы-проявляется в выстраивании молекулярной оси вдоль направления поляризации лазерного излучения, или в перпендикулярном направлении. Осуществление лазерного контроля ориентации молекул имеет принципиальное значение для управления химическими реакциями, особенно в случае биологических макромолекул [14].

Ориентирование молекул в сильном лазерном поле, в условиях существенной перестройки ядерной подсистемы, может приводить к новым качественным эффектам нелинейной физики, возникающих при распространении лазерного импульса в среде [15]. В частности, ориентационная нелинейность, развивающаяся инерционно в условиях сверхкороткого лазерного импульса высокой интенсивности, может приводить к специфике эффекта самофокусировки по сравнению с традиционными представлениями, основанными на расчете нелинейной поляризуемости среды в рамках теории возмущений по полю.

Поскольку экспериментальное решение этой проблемы представляет собой технически крайне сложную задачу, большое значение приобретают теоретические подходы и, в частности, методы численного моделирования. Отметим, что численные расчеты, основанные на прямом ab initio интегрировании нестационарного уравнения Шрединге-ра, фактически являются численными экспериментами, результаты которых представляют собой такую же ценность, что и данные лабораторных экспериментов. Преимущество таких расчетов заключается в возможности исследования эволюции процесса взаимодействия квантовой системы с лазерным полем, что позволяет вскрыть физическую природу различных эффектов.

Актуальность выбранной темы обусловлена качественно новыми характеристиками квантовых систем, возникающих в случае взаимодействия с лазерными полями, напряженность которых сравнима с атомной величиной. Кроме того, специфика указанного взаимодействия заключается и в ультракороткой длительности лазерного воздействия, что позволяет осуществлять контроль и управление процессами, происходящими в атомах и молекулах, в масштабах времен порядка атомных. В этом случае имеющиеся теоретические подходы и представления о динамике квантовых систем оказываются неверны, и возникает необходимость разработки новых теоретических моделей, корректно описывающих поведение атомных и молекулярных систем в таких условиях. Такие исследования позволяют предсказать ряд качественно новых физических эффектов, возникающих в сильном поле, и проанализировать их механизмы, что является крайне актуальным для более направленной разработки программ экспериментальных исследований свойств вещества в новых условиях, а также обоснования различных практических приложений. При этом численные расчеты, проведенные из первых принципов и без каких-либо упрощающих предположений, имеют существенное значение.

Научная новизна проведенных исследований определяется следующими положениями:

1. С использованием квазиклассического приближения впервые получено аналитическое решение нестационарного уравнения Шредингера, описывающего процесс ионизации ридберговского атома в интенсивном лазерном импульсе фемтосекунд-ной длительности.

8. Обнаружены новые эффекты, возникающие при ионизации атомной системы сильным неклассическим полем.

Практическая ценность проведенных исследований связана, прежде всего, с возможностью использования лазерных импульсов для управления химическими реакциями, как в объемных средах, так и на поверхностях твердых тел. Исходя из этого, большое значение приобретает определение условий и диапазона параметров лазерного импульса, при которых оптимально происходит ориентирование и удержание в течение некоторого времени оси молекул в заданном направлении. Выбор искомых параметров должен быть осуществлен на основе теоретического анализа указанных процессов.

Еще одним важным с практической точки зрения направлением является увеличение эффективности ГГВП и генерация ультракоротких аттосекундных импульсов, что оказывается невозможным без теоретического исследования элементарных актов взаимодействия отдельного атома или молекулы с лазерным импульсом и детального анализа его динамики в режиме сильного поля.

Достоверность полученных результатов обеспечивается тем, что разработанные подходы основываются на фундаментальных положениях квантовой механики, а также сравнением с данными существующих теоретических и численных подходов, совпадением с известными решениями в предельных случаях и хорошим согласием с результатами экспериментов. Расчеты, основанные на прямом численном интегрировании нестационарного уравнения Шредингера, выполненные из первых принципов и без каких-либо упрощающих предположений, можно рассматривать как достоверные компьютерные эксперименты, позволяющие проанализировать правомерность различных теоретических подходов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Аналитическое решение нестационарного уравнения Шредингера, полученное на основе квазиклассического приближения и описывающее ионизацию и стабилизацию ридберговского атома в интенсивном лазерном импульсе ультракороткой длительности вне рамок «полюсного» приближения и приближения «вращающейся волны».

2. Обнаружение смены различных режимов стабилизации в одноэлектронных атомах и установление условий, приводящих к каждому из режимов.

5. Выявление физического механизма стабилизации циркулярных состояний водо-родоподобных атомов в условиях близости потенциала Крамерса - Хеннебергера и невозмущенного атомного потенциала.

9. Эффект туннельного разворота молекулярной оси гетероядерной молекулы в лазерном поле.

10. Обнаружение новых свойств нелинейного ориентационного отклика молекулярной газовой среды в интенсивном лазерном импульсе фемтосекундной длительности за, рамками теории возмущений по полю для вращательных подуровней.

Содержание диссертации. Диссертация состоит из Введения, шести глав и Заключения. Объем диссертации 353 страницы, 144 рисунка, список литературы состоит из 267 наименований.

Заключение диссертации по теме "Лазерная физика"

В заключение приведем основные результаты и выводы:

1. В рамках квазиклассического подхода найдено решение нестационарного уравнения Шредингера, описывающее ионизацию и стабилизацию ридберговского атома под действием интенсивного ультракороткого лазерного импульса. Получено замкнутое аналитическое выражение для вероятности ионизации ридберговского атома за импульс, характеризующее подавление процесса ионизации в режиме сильного поля, исследована структура и интерференция электронных волновых пакетов в континууме, обнаружено явление кулоновского сужения электронного волнового пакета. Параллельно задача об ионизации трехмерного ридберговского атома в поле волны решалась методом прямого численного интегрирования нестационарного уравнения Шредингера. Количественное совпадение результатов численных расчетов с предсказаниями разработанной квазиклассической теории подтверждает интерференционный механизм наблюдаемой стабилизации и свидетельствует о правомерности разработанного аналитического подхода.

2. Показано, что в низкочастотном лазерном импульсе стабилизация по типу Кра-мерса-Хеннебергера трехмерных атомных систем имеет место только при превышении лазерной интенсивностью порога надбарьерной ионизации Р > Pbsi, при этом происходит исчезновение эффекта «закрытия каналов» в спектре фотоэлектронов, характерного для режима ионизации в слабых полях.

5. Обнаружена стабилизация многоэлектронных систем в сильном лазерном поле, исследованы физические причины и условия ее возникновения. Доказано, что в процессе двукратной ионизации двухэлектронных систем определяющее значение имеет воздействие поля на оба электрона, а классический механизм перерассеяния имеет место лишь в узком диапазоне лазерных параметров.

6. Показано, что эффективное выстраивание молекул в сильном лазерном поле может происходить без изменения электронного и колебательного состояния молекулы и характеризуется временами порядка нескольких десятков фемтосекунд.

9. При исследовании особенностей процесса ионизации атомных систем неклассическим полем получены выражения для вероятности ионизации как в многофотонном режиме, так и за рамками теории возмущений в случае одноквантовой связи исходного дискретного уровня и континуума. Продемонстрировано, что процесс ионизации атомной системы сильным неклассическим светом, находящимся первоначально в состоянии «сжатого вакуума», характеризуется существенно неэкспоненциальным распадом связанного состояния и большой остаточной вероятностью нахождения атома в связанном состоянии по окончании импульса, что обусловлено существенным вкладом вакуумного состояния в исходном распределении поля по числу фотонов.

Автор выражает благодарность Волковой Екатерине Александровне за предоставление программ численного интегрирования стационарного и нестационарного уравнений Шредингера на двух- и трехмерной сетках, Попову Александру Михайловичу за постоянное внимание и помощь в работе, Федорову Михаилу Владимировичу за полезные обсуждения и интерес к работе, а также всем участникам научного семинара по «Физике многофотонных процессов» ИОФ РАН (руководители — проф. Н.Б.Делоне и проф. М.В.Федоров).

Список источников диссертации и автореферата по физике, доктора физико-математических наук, Тихонова, Ольга Владимировна, Москва

1. M.V.Fedorov, Atomic and Free Electrons in a Strong Light Field, World Scientific, 1997, 452 pp, Singapore

2. N.B.Delone, V.P.Krainov Multiphoton Processes in Atoms, Springer Verlag, 2000, Berlin-Heidelberg, 314 pp.

3. Н.Б.Делоне, В.П.Крайнов Нелинейная ионизация атомов лазерным излучением, М.: Физматлит, 2001,311 с.

4. Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц, Квантовая механика, М.: Наука, 1974

5. P.Agostini, F.Fabre, G.Mainfray et al Free-Free Transitions Following Six-Photon Ionization of Xenon Atoms Phys.Rev.Lett., 42, 1127,(1979)

6. В.Т.Платоненко, В.В.Стрелков Генерация гармоник высокого порядка в поле интенсивного лазерного излучения. Квантовая электроника, 25, (7) 582-600, (1998)

7. A.McPherson, G.Gibson, H.Jara et al Studies of multiphoton production of vacuum-ultraviolet radiation in the rare gases J.Opt.Soc.Amer.B, 4, 595, (1987)

8. M.Ferray, A.L'Huiller et al Multiple-harmonic conversion of 1064 nm radiation in rare gases J.Phys.B, 21, L31,(1988)

9. X.F.Li, A.L'Huiller, M.Ferray, et al Multiple-harmonic generation in rare gases at high laser intensity Phys.Rev.A, 39, 5751-5761, (1989)

10. P.Agostini, L.F.DiMauro The physics of attosecond light pulses Rep.Prog.Phys., 67, 813855 (2004)

11. М.Ю.Емелин, М.Ю.Рябикин, А.М.Сергеев, М.Д.Чернобровцева, Т.Пфайфер, Д.Вальтер, Г.Гербер О генерации аттосекундных всплесков и высоких гармоник излучения при ионизации молекул сверхкоротким лазерным импульсом. Письма в ЖЭТФ, 77, (5), 254-259, (2003)

12. Slusher et al, Observation of Squeezed States Generated by Four-Wave Mixing in an Optical Cavity Phys.Rev.Lett., 55, 2409-2412, (1985); Wu Ling-An et al Generation of Squeezed States by Parametric Down Conversion Phys.Rev.Lett., 57, 2520-2523, (1986)

13. А.В.Масалов «Сжатый» свет в процессах многофотонного взаимодействия Оптика и спектроскопия, 70, вып.З, 648-652, (1991)

14. H.Stapelfeldt, T.Seideman Colloquium: "Aligning molecules with strong laser pulses" Rev. of Modern Phys., 75, 543-557, (2003)

15. С.А.Ахманов, С.Ю.Никитин Физическая оптика М.: МГУ, (1998)

16. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова. Трехмерная модель отрицательного иона водорода в сильном линейно поляризованном световом поле. ЖЭТФ, 1995, Т. 108, С.436-446

17. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Ionization dynamics of negative hydrogen ion in a strong linearly polarized light field. Laser Phys., 5, 1029-1035, (1995).

18. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Numerical experiments on the ionization of negative hydrogen ion by an intense laser pulse of femtosecond duration. Laser Phys., 5, 1184-1188,(1995).

19. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова. Исследование структуры энергетического спектра в системе "атом + сильное внешнее электромагнитное поле". ЖЭТФ, 109, 1586-1598,(1996).

20. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова. Двухчастичная одномерная модель молекулярного иона водорода в ультракоротком лазерном импульсе. ЖЭТФ, 110, 1616-1628,(1996)

21. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, Dynamics of classical system with short-range potential in an intense electromagnetic wave-field. In ICONO'95: Fundamentals of Laser Matter Interaction, Proc. SPIE, p.45-52, (1996)

22. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. The effect of the strong electromagnetic field on the dissociation and ionization processes in H+2 and D\. Laser Phys.,7,108-114, (1997)

23. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. The dynamics of negative ion model system in two-color intense laser pulse. Laser Phys., 7, 329-335, (1997)

24. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Смирнова, О.В.Тихонова. Возникновение режима стабилизации в сильном лазерном поле и приближение Крамерса-Хеннебергера. ЖЭТФ, 111, 1194-1206, (1997)

25. O.V.Tikhonova, M.V.Fedorov, Quasiclassical theory of strong-field photoionization from Rydberg levels of atoms: Solution of the initial-value problem. Laser Phys., 7, 574-582, (1997)

26. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova, Molecular Ions Нг+ and D2+ in the strong laser field: Two-particle one-dimensional model. Laser Phys., 7, 843-850, (1997).

27. О.В.Оводова, А.М.Попов, О.В.Тихонова Особенности ионизации двухэлектронного атома в сильном электромагнитном поле. ЖЭТФ, 112, 470-482, (1997)

28. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова. Диссоциация молекулярных ионов водорода в лазерном импульсе ИК диапазона частот, ЖЭТФ, 113, 128-143, (1998)

29. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова. Численное моделирование процесса фотоионизации ридберговских атомов полем электромагнитной волны. ЖЭТФ, 113, 593-605,(1998)

30. O.V.Tikhonova, E.A.Volkova, A.M.Popov, M.V.Fedorov. Interference Stabilization of Rydberg Atoms: Analytical Investigation and Numerical Simulations. Laser Phys., 8, 85-92,(1998)

31. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Dynamics of Molecular Hydrogen Ion in Infrared Laser Fields, Laser Phys., 8, 116-123, (1998).

32. O.V.Tikhonova, M.V.Fedorov, The initial value problem in the quasi-classical theory of strong-field photoionization of Rydberg atoms, Acta Physica Polonica A, N1, 77-85, (1998)

33. M.Yu. Ivanov, O.V.Tikhonova, M.V.Fedorov. Semiclassical Dynamics of Strongly Driven Systems, Phys.Rev.A, 58, R793-R796, (1998)

34. M.V.Fedorov, O.V.Tikhonova. Strong-Field Short-Pulse Photoionization of Rydberg Atoms: Interference Stabilization and Distribution of the Photoelectron Density in Space and Time, Phys.Rev.A, 58, P.1322-1334, (1998)

35. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова. Численное моделирование динамики ионизации двухэлектронной квантовой системы в лазерном импульсе фемтосекундной длительности. ЖЭТФ, 114, 1618-1635,(1998)

36. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Dynamics of Two-Electron Quantum System in a Strong Laser Field. Laser Phys., 9, 124-132, (1999)

37. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Stabilizaton of the Atomic System in a Strong Laser Field and the Kramers-Henneberger Approarch. Laser Phys., 9, 210-208, (1999)

38. O.V.Tikhonova, E.A.Volkova, A.M.Popov, M.V.Fedorov. Interference Stabilization of Rydberg Atoms: Analytical Theory and Exact 3D Numerical Simulations. Phys.Rev.A, 60, R749-R752, (1999).

39. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Applicability of the Kramers-Henneberger approximation in the theory of strong field ionization, J.Phys.B, 32, 3331-3345, (1999)

40. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Ionization of circular hydrogen-like atomic states in a laser field: comparison of results of computer simulations and experimental data. Laser Phys., 9, 1053-1059, (1999)

41. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова Стабилизация циркулярных состояний атома водорода в сильном поле. ЖЭТФ, 116,1929-1940, (1999)

42. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. A Hydrogen atom in a strong laser field. Laser Phys., 10, 188-197, (2000)

43. M.V.Fedorov, O.V.Tikhonova, S.M.Fedorov. Pulse-duration dependence in the theory of interference stabilization of Rydeberg atoms. Laser Phys., 10, 321-325, (2000)

44. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова. Резонансная многофотонная ионизация 1S состояния атома водорода в сильном лазерном поле. Оптика и спектроскопия, 88, №1,С.5-11,(2000)

45. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Stabilization of circular states of a Hydrogen atom in the dichotomous regime. Laser Phys., 10, 779-784, (2000)

46. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Stabilization of an atom undergoing multiphoton ionization in a strong optical field. Laser Phys., 10, 898-902 (2000)

47. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова Двухэлектронная ионизация квантовой системы в лазерном поле: эффект перерассеяния и межчастичные корреляции. ЖЭТФ, 118, 816-823, (2000)

48. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Rescattering model and double electron ionization of atoms in a strong laser field. Laser Phys., 11, 236-243, (2001)

49. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Mechanisms of double -electron ionization of atomic 'systems in a strong laser field. Optics Express, 8, 441-446, (2001)

50. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova. Computer experiments on atomic stabilization in a strong laser field. Super-Intense Laser-Atom Physics, Ed. by B.Piraux and K.Rzazewski, Kluwer Academic,.285-294, (2001).

51. O.V.Tikhonova. Double-electron ionization of two-electron system in a strong laser field. Super-Intense Laser-Atom Physics, Ed. by B.Piraux and K.Rzazewski, Kluwer Academic, 85-94,(2001)

52. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова Ионизация и стабилизация трехмерной квантовой системы с потенциалом конечного радиуса действия в сильном лазерном поле. ЖЭТФ, .120,1336-1345, (2001)

53. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova, A.V.Skurikhin. Ionization and fragmentation of diatomic molecules by strong laser pulses of ultra-short duration. Laser Phys., 12, P.447-486, (2002)

54. O.V.Tikhonova, E.A.Volkova, A.V.Skurikhin. Kramers-Henneberger stabilization of 3D quantum system with short-range potential, Laser Phys., 12,.424-428, (2002)

55. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова Двухэлектронная одноквантовая ионизация атома в сильном поле излучения. ЖЭТФ, 122, 978-985, (2002)

56. O.V.Tikhonova, A.M.Popov, M.V.Fedorov Continuum-interference mechanism of strong-field atomic stabilization. Phys.Rev.A, 65, 053404, (2002)

57. А.М.Попов, О.В.Тихонова Ионизация атомов в интенсивном неклассическом электромагнитном поле. ЖЭТФ, 2002, 122, 978-985, (2002)

58. М.С.Молоденский, О.В.Тихонова Динамика молекул в сильном лазерном поле в условиях малой диссоциации Вестник МГУ, Серия 3. Физика, астрономия №6, 34-39 (2002)

59. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova Two-electron ionization of the Hydrogen molecule in the presence of the strong laser field: Tunneling and multiphoton modes. Laser Phys., 13, 435-442, (2003)

60. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova Strong-field atomic stabilization: numerical simulation and analytical modeling. J.Phys.B., 36, R125-R165, (2003)

61. M.S.Molodenski, O.V.Tikhonova Localization and alignment of a nuclear wave-packet during rotational dynamics in a strong laser field. Laser Phys., 13, 1205-1211, (2003)

62. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova Laser induced rotational and vibrational dynamics of a molecular system in a strong laser field. Laser Phys., 13, 1069-1076, (2003)

63. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова Динамика электронного и ядерного движений в молекулярном ионе водорода в сильном лазерном поле ЖЭТФ, 124, 781-791,(2003)

64. C.Ruiz Mendez, J.R.Vazquez de Aldana, L.Plaja, L.Roso, A.M.Popov, O.V.Tikhonova, P.A.Volkov, E.A.Volkova Strong-field short-pulse ionization of the molecular Hydrogen ion. Laser Phys. Lett., 1,25-31,(2004)

65. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova, P.A.Volkov Study of electronic and nuclear motion in the molecular hydrogen ion driven by a strong laser field beyond the Born -Oppenheimer approximation Laser Phys., 14, 1098-1104, (2004)

66. A.M.Popov, O.V.Tikhonova, E.A.Volkova Scattering of an electronic wave packet by an atom and two-electron photoionization in the presence of a strong laser field Laser.Phys., 14,200-208, (2004)

67. M.S.Molodenski, O.V.Tikhonova Comparison of quantum and classical approaches to the problem of rotational molecular dynamics in the presence of a laser field. Laser.Phys, 14, 1191-1199, (2004)

68. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Тихонова Нелинейный отклик молекулярной газовой среды, обусловленный ориентационными эффектами в поле интенсивного фемтосекундного лазерного импульса Квантовая электроника, 34, 216-222, (2004)

69. О.В.Тихонова, М.С.Молоденский, Динамика локализованных волновых пакетов вращательных состояний молекулы в сильном в лазерном поле ЖЭТФ, 125, 1245-1257,(2004)

70. M.V.Fedorov, A.M.Movsesian Field-induced effects of narrowing of photoelectron spectra and stabilisation of Rydberg atoms J.Phys.B, 21, L155, (1988)

71. A.M.Movsesian, M.V.Fedorov Interference effects in the photoionization of Rydberg atoms in a strong electromagnetic field Sov. Phys. JETP 68, 27 (1989)

72. M.Pont, M.Gavrila Stabilization of atomic hydrogen in superintense, high-frequency laser fields of circular polarization Phys.Rev.Lett., 65, 2362-2365, (1990)

73. R.R.Jones, D.W.Schumacher, P.H.Bucksbaum Population trapping in Кг and Xe in intense laser fields Phys.Rev.A, 47, R49-52, (1993)

74. J.H.Hoogenraad, R.B.Vrijen, L.D.Noordam Ionization suppression of Rydberg atoms by short laser pulses Phys.Rev.A, 50, 4133-4138, (1994)

75. M.P.de Boer et al Indications of high-intensity adiabatic stabilization in neon Phys.Rev.Lett., 71, 3263-3266, (1993)

76. M.P.de Boer et al Adiabatic stabilization against photoionization: An experimental study Phys.Rev.A, 50, 4085-4098, (1994)

77. N.J.van Drutten et al Adiabatic stabilization: Observation of the surviving population Phys.Rev.A, 55, 622-629, (1997)

78. Ya.Bersons Multiphoton ionization of high Rydberg states Phys.Lett., 84, 364, (1981)

79. N.B.Delone, S.P.Goreslavsky, and V.P.Krainov, The WKB theory of multiphoton above-threshold ionisation of atoms J. Phys.B, 16, 2369 (1983)

80. N.B.Delone, S.P.Goreslavsky, and V.P.Krainov, Quasiclassical dipole matrix elements for atomic continuum states J.Phys.B, 22,2941 (1989)

81. M.V.Fedorov, M.-M.Tegranchi, and S.M.Fedorov, Interference stabilization of Rydberg atoms: numerical calculations and physical models, J.Phys.B, 29, 2907 (1996)

82. R.Parzynski and A.Woiczik, Interference Stabilization of Rydberg Atoms: an Analytical Model with Migration of Population to Higher-/ States Laser Physics, 7, 551 (1997)

83. M.V.Fedorov, S.M.Fedorov, Stabilization and Structure of wave packets in Rydberg atoms ionized by a strong light field Opt.Express, 2, 271, (1998)

84. M.V.Fedorov, N.P.Poluektov, Л-and V-Type Transitions and Their Role in the Interference Stabilization of Rydberg Atoms Laser.Phys., 7, 299, (1997)

85. M.V.Fedorov, N.P.Poluektov, Competition between A and V -type transitions in interference stabilization of Rydberg atoms Opt.Express, 2, 51, (1998)

86. M.V.Fedorov, N.P.Poluektov, Coherent control of strong-field two-pulse ionization of Rydberg atoms Opt.Express, 6, 117, (2000)

87. M.V.Fedorov, N.P.Poluektov, Controllable Photoionization of Rydberg Atoms in the V-Type Interference Stabilization Regime Laser.Phys., 11, 255, (2001)

88. N.P.Poluektov, M.V.Fedorov, Phase Control of the Degree of Ionization of Rydberg Atoms by a Strong Laser Field JETP, 90, 794-804, (2000)

89. A.Woiczik, R.Parzynski Rydberg-atom stabilization against photoionization: An analytically solvable model with resonance Phys.Rev.A, 50, 2475-2489, (1994)

90. A.Woiczik, R.Parzynski Suppression of two-photon ionization via Rydberg states Phys.Rev.A, 51, 3154-3163, (1995)

91. A.Woiczik, R.Parzynski J.Opt.Soc.Am.B, 12, 365, (1995)

92. M.V.Fedorov, Quasiclassical atomic electron in a strong light field J.Phys.B, 27, 41451994)

93. M.Adams, M.V.Fedorov, V.P.Krainov, and D.D.Meyerhofer, Comparison of quasiclassical and exact dipole moments for bound-free transitions in hydrogen Phys.Rev.A, 52, 125-1291995)

94. С.П.Гореславский, Н.Б.Делоне, В.П.Крайнов Вероятности радиационных переходов между высоковозбужденными атомными состояниями ЖЭТФ, 82, 1789-1797 (1982)

95. И.Я.Берсонс Многофотонная ионизация высоковозбужденных атомных состояний ЖЭТФ, 83, 1276(1982)

96. M.V.Fedorov Interference Stabilization of Rydberg Atoms in a Strong Ionizing Field Laser Phys., 3,219, (1993)

97. А.Е.Казаков, В.П.Макаров, М.В.Федоров Резонансная ионизация атомов, ЖЭТФ, 70, 38-46, (1976)

98. Ю.В.Дубровский, М.Ю.Иванов, М.В.Федоров Резонансное возбуждение и стабилизация ридберговских уровней атома в процессе многофотонной ионизации в сильном лазерном поле ЖЭТФ, 99, 411-428, (1991)

99. Yu.V.Dubrovskii, M.Yu.Ivanov and M.V.Fedorov Rydberg atom ionization by intense laser pulse with smooth time envelope: a model of two closely spaced levels coupled to continuum. Laser Phys., 2,288-298, (1992)

100. Д.Т.Алимов, Н.Б.Делоне Ионизация атомов в сильном световом поле ЖЭТФ, 70, 29,(1976)

101. J.Morrelec, D.Normand, G.Petite Resonance shifts in the multiphoton ionization of cesium atoms Phys.Rev.A, 14, 300-312 (1976)

102. Н.Б.Делоне, М.В.Федоров Резонансный процесс многофотонной ионизации атомов. Труды ФИАН, 115,42 (1980)

103. A.Talebpour, Y.Liang, S.L.Chin Population trapping in the CO molecule J.Phys.B., 29, 3435, (1996)

104. A.Talebpour, C.-Y.Chien, S.L.Chin Population trapping in rare gases J.Phys.B., 29, 5725,(1996)

105. M.Gavrila Atomic stabilization in superintense laser fields J.Phys.B., 35, R147, (2002)

106. Q.Su, J.H.Eberly Model atom for multiphoton physics Phys.Rev.A., 44, 5997-6008, (1990)

107. H.A.Kramers Collected scientific papers, p.262, Amsterdam: North-Holland, (1956); W.C.Henneberger Perturbation method for atoms in intense laser field Phys.Rev.Lett., 21, 838-841,(1968)

108. R.M.A.Vivirito and P.L.Khight Adiabatic excitation and stabilization in short-range potentials J.Phys.B, 28, 4357, (1995)

109. M.Gavrila and J.Z.Kaminski Free-Free Transitions in Intense High-Frequency Laser Fields Phys.Rev.Lett., 52, 613-616, (1984)

110. M.Pont, N.R.Walet, M.Gavrila, C.W.McCurdy Dichotomy of the Hydrogen Atom in Superintense, High-Frequency Laser Fields Phys.Rev.Lett., 61, 939-942 (1988)

111. M.Pont, N.R.Walet, M.Gavrila Radiative distortion of the hydrogen atom in superintense, high-frequency fields of linear polarization Phys.Rev.A, 41, 477-494, (1990)

112. M.Pont Atomic distortion and ac-Stark shifts of H under extreme radiation conditions Phys.Rev.A, 40, 5659-5672, (1989)

113. Q.Su, J.H.Eberly, J.Javanainen Dynamics of atomic ionization suppression and electron localization in an intense high-frequency radiation field Phys.Rev.Lett., 64, 862-865(1990)

114. Q.Su, J.H.Eberly Stabilization of a model atom in superintense field ionization J.Opt.Soc.Am.B, 7, 564, (1990)

115. R.Grobe and M.V.Fedorov, Polychotomy, Spreading, and Relativistic Drift in Strong Field Photodetachment Laser Phys., 3, 265 (1993)

116. Е.А.Волкова, А.М.Попов, О.В.Смирнова Стабилизация атомов в сильном поле и приближение Крамерса Хеннебергера, ЖЭТФ, 106, 1360-1372, (1994)

117. M.Gavrila Atoms in intense laser field, p.435. NY: Academic Press, (1992)

118. R.M.Potvliege, R.Shakeshaft Nonperturbative calculation of partial differential rates for multiphoton ionization of a hydrogen atom in a strong laser field Phys.Rev.A, 38, 1098-1100, (1988)

119. R.M.Potvliege, R.Shakeshaft Multiphoton processes in an intense laser field: Harmonic generation and total ionization rates for atomic hydrogen Phys.Rev.A, 40, 3061, (1989)

120. M.Doerr, R.M.Potvliege and R.Shakeshaft Multiphoton processes in an intense laser field: III. Resonant ionization of hydrogen by subpicosecond pulses Phys.Rev.A, 41, 558-561,(1990)

121. K.C.Kulander Multiphoton ionization of hydrogen: A time-dependent theory Phys.Rev.A, 35, 445-447, (1987)

122. K.C.Kulander, K.J.Shafer, J.L.Krause Dynamic stabilization of hydrogen in an intense, high-frequency, pulsed laser field Phys.Rev.Lett., 66, 2601-2604, (1991)

123. R.Grobe, J.H.Eberly Single and double ionization and strong-field stabilization of a two-electron system Phys.Rev.A, 47, R1605-R1608, (1993)

124. R.Grobe, M.V.Fedorov Wavepacket spreading and electron localization in strong-field ionization J.Phys.B,26, 1181-1196, (1993)

125. R.Grobe, J.H.Eberly Intense-field scattering and capture of an electron by a model atom Phys.Rev.A, 47, 719-722, (1993)

126. R.M.Potvliege Disappearance of the dressed bound states in photodetachment from a short-range potential by an intense high-frequency laser field Phys.Rev.A, 62, 013403, (2000)

127. G.F.Gribakin and M.Yu.Kuchiev Multiphoton detachment of electrons from negative ions Phys.Rev.A, 55, 3760-3771, (1997)

128. N.B.Delone, V.P.Krainov Multiphoton processes in atoms, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, (1994)

129. Г.Месси, Отрицательные ионы, M.: Мир, (1979)

130. B.Piraux, R.M.Potvliege, Adiabatic stabilization of a circular state: Theory compared to experiment Phys.Rev.A, 57, 5009-5012, (1998)

131. H.Barry Bebb, Generalized discrete-continuum radial integrals with Coulomb functions J.Math.Phys., 7, 955, (1966)

132. Г.Бете, Э.Солпитер., Квантовая механика атома с одним и двумя электронами. М.: Физматилит, (1960)

133. Б.М.Смирнов Возбужденные атомы, М.: Энергоатомиздат, (1982)

134. A.A.Krylovetsky, N.L.Manakov, S.I.Marmo, Quadratic Stark Effect and Dipole Dynamic Polarizabilities of Hydrogen-like Levels, Laser Phys., 7, 781, (1997)

135. Z.Deng and J.H.Eberly Effect of Coherent Continuum-Continuum Relaxation and Saturation in Multiphoton Ionization Phys.Rev.Lett., 53, 1810-1813, (1984)

136. W.Gordon Zur Berechnung der Matrizen beim Wasserstoffatom Ann.Phys., 2, 1031, (1920)

137. Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, Nath. Bur. Stand., Appl. Math. Ser., # 55, Ed by M. Abramovitz and I.A. Stigun (U.S. GPO, Washington, D.C., 1964)

138. K.Im, R.Grobe, J.H.Eberly, Photoionization of the hydrogen 4s state by a strong laser pulse: Bare-state dynamics and extended-charge-cloud oscillations Phys.Rev.A, 49, 28532860, (1994)

139. Л.В.Келдыш, Ионизация в поле сильной световой волны ЖЭТФ, 47, 1945 (1964)

140. Переломов, В.С.Попов, Терентьев, Ионизация атомов в переменном электрическом поле ЖЭТФ, 50, 1393-1409 (1965)

141. Аммосов, Н.Б.Делоне. В.П.Крайнов, Туннельная ионизация сложных атомов и атомарных ионов в переменном электромагнитном поле ЖЭТФ, 91, 2008-2013, (1986)

142. G.Gibson, T.S.Luk and C.K.Rhodes Tunneling ionization in the multiphoton regime, Phys.Rev.A, 41, 5049-5052, (1990)

143. B.Walker, B.Sheehy, L.F.DiMauro Precision measurement of strong-field double ionization of helium, Phys.Rev.Lett, 73, 1227-1230,(1994)

144. A.L'Huillier, L.A.Lompre, G.Mainfray and C.Manus Multiply charged ions induced by multiphoton absorption in rare gases at 0.53 mkm, Phys.Rev.A, 2503-2512, (1983)

145. D.N.Fittingoff, P.R.Bolton, B.Chang and K.C.Kulander Observation of nonsequential double ionization of Helium with optical tunneling, Phys.Rev.Lett., 69, 2642-2645, (1992)

146. S.Larochelle, A.Talebpour and S.L.Chin Non-sequential multiply ionization of rare gas atoms in a Ti:Sapphire laser field, J.Phys.B, 31, 1201-1214,(1998)

147. М.Ю.Кучиев Атомная антенна Письма в ЖЭТФ, 45, 319, (1987)

148. P.B.Corkum Plasma perspective on strong field multiply ionization, Phys.Rev.Lett., 71, 1994-1997,(1993)

149. A.Becker and F.H.M.Faisal Mechanism of laser-induced double ionization of helium, J.Phys.B, 29, L197-L202, (1996)

150. M.Yu.Kuchiev Phys.Lett.A, 212, 77, (1996)

151. U.Eichmann et al, Collective multielectron tunneling ionization in strong fields, Phys.Rev.Lett., 84, 2550-2553, (2000)

152. Б.А.Зон Многоэлектронное туннелирование в атомах. ЖЭТФ, 116,410-417, (1999)

153. R.Grobe, K.Rzazewski and J.H.Eberly, Measure of electron-electron correlation in atomic physics J. Phys. B, 27, L503 (1994)

154. K.Rzazewski Correlation and its measure Proc. SILAP-IY, P.213, Kluwer Academic Publishers, Ed. by H.G.Muller and M.V.Fedorov (1996)

155. D.G.Lappas, A.Sanpera, J.B.Watson et al. Two-electron effects in harmonic generation and ionization from a model He atom J.Phys.B, 29, L619, (1996)

156. D.Bauer, Two-dimensional, two-electron model atom in a laser pulse: Exact treatment, single-active-electron analysis, time-dependent density-functional theory, classical calculations, and nonsequential ionization Phys.Rev.A, 56, 3028-3039, (1997)

157. R.Grobe, J.H.Eberly Photoelectron spectra for a two-electron system in a strong laser field Phys.Rev.Lett., 68, 2905-2908, (1992)

158. R.Grobe, J.H.Eberly One-dimensional model of a negative ion and its interaction with laser fields Phys.Rev.A, 48, 4664-4681, (1993)

159. A.I.Artemiev, R.Grobe, J.H.Eberly Hyperspherical coordinates approach to one-dimensional models of two-electron quantum systems. Proc. SILAP-IY, P.285, Kluwer Academic Publishers, Ed. by H.G.Muller and M.V.Fedorov (1996)

160. K.C.Kulander Time-dependent Hartree-Fock theory of multiphoton ionization: Helium Phys.Rev.A, 36, 2726-2738 (1987)

161. K.C.Kulander, J.Cooper, K.J.Schafer Laser-assisted inelastic rescattering during above-threshold ionization Phys.Rev.A, 51, 561-568 (1995)

162. J.B.Watson, A.Sanpera, D.G.Lappas et al. Double ionization of Helium: Beyond the single active electron approximation VII Int. Conf. on Multiphoton Processes (ICOMP), Book of Abstracts, Garmisch-Partenkirchen, Germany, (1996)

163. J.Parker, K.T.Taylor, C.W.Clark, S.BIodgett-Ford, Intense-field multiphoton ionization of a two-electron atom J.Phys.B, 29, L33, (1996)

164. K.T.Taylor, J.S.Parker, D.Dundas et al Laser Phys., Strong-Field Double Ionization of Helium: A Density-Functional Perspective, 9, 98, (1999)

165. H.G.Muller, Calculation of double ionization of helium. In Super-Intense Laser —Atom Physics, p.95, Ed by B.Piraux and K.Rzazewski, Kluwer Academic, (2001)

166. W.Sandner, H.Rottke, U.Eichmann et al. Atomic and Molecular Two-Electron Systems in External Laser Fields Laser Phys., 7, 223, (1997)

167. Th.Weber, M.Weckenbrock, A.Staudte et al, Recoil-ion momentum distibutions for single and double ionization of helium in strong laser fields, Phys.Rev.Lett., 84, 443, (2000)

168. R.Moshammer, B.Feuerstein, W.Schmitt et al, Momentum distributions of N++ ions created by an intense ultrashort laser pulse. Phys.Rev.Lett., 84, 447, (2000)

169. Th.Weber, H.Giessen, M.Weckenbrock Correlated electron emission in multiphoton double ionization, Nature, 405, 658-661, (2000)

170. Th. Weber, M.Weckenbrock, A.Staudte et al, Sequential and nonsequential contributions to double ionization in strong laser fields J.Phys.B, 33, LI27, (2000)

171. B.Feuerstein, R.Moshammer and J.Ulrich, Nonsequential multiple ionization in intense laser pulses: interpretation of ion momentum distributions within the classical ^scattering' model J.Phys.B, 33, L823, (2000)

172. B.Feuerstein, R. Moshammer, D. Fischeret et al, Separation of Recollision Mechanisms in Nonsequential Strong Field Double Ionization of Ar: The Role of Excitation Tunneling Phys.Rev.Lett., 87, 043003, (2001)

173. S.P.Goreslavskii, S.V.Popruzhenko Simple quantum theory of the high energy above threshold ionization in the tunneling regime Phys.Lett.A, 299, 477-482, (1998)

174. A.Becker and F.H.M.Faisal Interpretation of momentum distribution of recoil ions from the laser induced nonsequential double ionization, Phys.Rev.Lett., 84, 3346-3549, (2000)

175. R.Kopold, W.Becker, H.Rottke, W.Sandner Routes to nonsequential double ionization, Phys.Rev.Lett., 85, 3781, (2000)

176. S.V.Popruzhenko and S.P.Goreslavskii Photoelectron momentum distribution for double ionization in strong laser fields J.Phys.B, 34, L239, (2001)

177. S.V.Popruzhenko, S.P.Goreslavskii, R.Kopold and W.Becker Electron-electron correlation in laser-induced nonsequential double ionization Phys.Rev.A, 64, 053402, (2001)

178. S.V.Popruzhenko, P.A.Korneev, S.P.Goreslavskii and W.Becker Laser-Induced Recollision Phenomena: Interference Resonances at Channel Closings Phys.Rev.Lett., 89, 023001,(2002)

179. A.Becker and F.H.M.Faisal S-Matrix Analysis of Coincident Measurement of Two-Electron Energy Distribution for Double Ionization of He in an Intense Laser Field Phys.Rev.Lett., 89, 193003, (2002)

180. М.Я.Амусья Атомный фотоэффект, гл.8, М.: Наука, (1987)

181. J.Javanainen, J.H.Eberly, Q.Su Numerical simulations of multiphoton ionization and above-threshold electron spectra Phys. Rev.A, 38, 3430-3446, (1988)

182. D.J.Lappas, R.Grobe, J.H.Eberly, Computation of exchange probability in one-dimensional electron-hydrogen scattering Phys.Rev.A, 54, 3042-3048, (1996)

183. J.M.Larkin, J.H.Eberly, D.G.Lappas, R.Grobe, Numerical study of positron-hydrogen scattering Phys.Rev.A, 57, 2572-2577, (1998)

184. M.Sukharev, E.Charron, A.Suzor-Weiner Influence of electron-electron correlations on strong-field ionization of Calcium, Laser Phys.Lett., 1, 18-24, (2004)

185. M.Weckenbrock et al, Experimental evidence for electron repulsion in multiphoton double ionization J.Phys.B, 34, L449, (2001)

186. E.Eremina, X.Liu, H.Rottke et al, Laser-induced non-sequential double ionization investigated at and below the threshold for electron impact ionization J.Phys.B, 36, 3269, (2003)

187. A.Staudt, C.H.Keitel, Stabilization of helium in intense high-frequency laser pulses beyond the dipole approximation J.Phys.B, 36, L203, (2003)

188. H.G.Muller, M.Gavrila, Light-induced excited states in H" Phys.Rev.Lett., 71, 1692-1695,(1993)

189. E.van Duijen, M.Gavrila, H.G.Muller Multiply Charged Negative Ions of Hydrogen Induced by Superintense Laser Fields Phys.Rev.Lett., 77, 3759-3762, (1996)

190. M.Gavrila, J.Shertzer, Two-electron atoms in superintense radiation fields: Dichotomy and stabilization Phys.Rev.A, 53, 3431-3443, (1996)

191. V.A.Cho and R.B.Bernstein J.Phys.Chem, 95, 8129, (1991)

192. L.J.Frasinski, K.Codling, P.A.Hatherly et. al., Femtosecond dynamics of multielectron dissociative ionization by use of a picosecond laser Phys.Rev.Lett., 58, 2424-2427, (1987)

193. C.Cornaggia, J.Lavancier, D.Normand et al. Multielectron dissociative ionization of diatomic molecules in an intense femtosecond laser field Phys.Rev.A, 44, 4499-4505, (1991)

194. J.H.Posthumus et. al., Double-pulse measurements of laser-induced alignment of molecules J.Phys.B, 31, L985, (1998)

195. Ch.Ellert and P.B.Corkum, Disentangling molecular alignment and enhanced ionization in intense laser fields Phys.Rev.A, 59, R3170-R3173, (1999)

196. J.Larsen et. al., Three Dimensional Alignment of Molecules Using Elliptically Polarized Laser Fields Phys.Rev.Lett., 85, 2470-2473, (2000)

197. M.Tsubouchi, B.Whitaker, L.Wang et. al., Photoelectron Imaging on Time-Dependent Molecular Alignment Created by a Femtosecond Laser Pulse Phys.Rev.Lett., 86, 4500-4503,(2001)

198. L.Quaglia, M.Brewczyk and C.Cornaggia, Molecular reorientation in intense femtosecond laser fields Phys.Rev.A, 65, 031404(R), (2002)

199. E.Charron, A.Giusti-Suzor, and F.H.Mies, Coherent Control of Isotope Separation in HD+ Photodissociation by Strong Fields Phys.Rev.Lett., 75, 2815-2818, (1995)

200. T.Seidemann, Rotational excitation and molecular alignment in intense laser fields J.Chem.Phys., 103, 7887, (1995)

201. A.I.Andryushin and M.V.Fedorov, Rotational quasienergy states and alignment of molecules in a strong laser field JETP, 89, 837, (1999)

202. A.I.Andryushin and M.V.Fedorov, Alignment of Diatomic Molecules in a Laser Field, Laser Phys., 10, 226, (2000)

203. T.Seideman, On the dynamics of rotationally broad, spatially aligned wave packets J.Chem.Phys., 115, 5965 (2001)

204. B.Friedrich and D.Herschbach, Alignment and Trapping of Molecules in Intense Laser Fields Phys.Rev.Lett., 74,4623-4626, (1995)

205. L.Cai, J.Marango and B.Friederich, Time-Dependent Alignment and Orientation of Molecules in Combined Electrostatic and Pulsed Nonresonant Laser Fields Phys.Rev.Lett., 86, 775-778, (2001)

206. Б.А.Зон и Б.Г.Кацнельсон, Нерезонансное рассеяние мощного света молекулой ЖЭТФ, 69, 1166 (1975)

207. В.П.Макаров и М.В.Федоров, Rotational spectrum of diatomic molecules in the field of an intense electromagnetic wave Sov.Phys. JETP 43, 615 (1976) (ЖЭТФ, 70, 1185, (1976))

208. M.Ivanov, E.Shapiro, and M.Spanner Quantum information approach to quantum control: finding an alphabet for the language of molecular dynamics XII Int. Laser Phys. Workshop, Hamburg, p.64, (2003).

209. E.Shapiro, M.Spanner, M.Ivanov Control of wave-packet dynamics by AC Stark shift XII Int. Laser Phys. Workshop, Hamburg, p.l 17, (2003)

210. M.Ivanov, M.Spanner, and M.Pshenichnikov Marrying optimal control and nonlinear optics: pulse compression to single-cycle regime. XII Int. Laser Phys. Workshop, Hamburg, p.287, (2003)

211. I.Sh.Averbukh and R.Arvieu Angular focusing, squeezing and rainbow formation in a strongly driven quantum rotor. Phys.Rev.Lett., 87, 163601, (2001)

212. M.Leibcher, I.Sh.Averbukh and H.Rabitz Enhanced molecular alignment by short laser pulses. Phys.Rev.A, 69, 013402, (2004)

213. M.Leibcher, I.Sh.Averbukh, P.Rozmej and R.Arvien Semiclassical catastrophes and cumulative angular squeezing of a kicked quantum rotor. Phys.Rev.A, 69, 032102, (2004)

214. M.Leibcher, I.Sh.Averbukh Squeezing of atoms in a pulsed optical lattice Phys.Rev.A, 65, 053816, (2002)

215. F.L.Moore, J.C.Robinson, C.F.Bharucha et al. Atom optics realization of quantum 8-kicked rotor. Phys.Rev.Lett., 75,4598, (1995)

216. H.Ammann, R.Gray, I.Shvarchuck and N.Christensen Quantum delta-kicked rotor: experimental observation of decoherence. Phys.Rev.Lett., 80, 4111, (1998)

217. H.Oskay, D.A.Steck and M.G.Raizen Observation of cumulative Spatial focusing of atoms. Phys.Rev.Lett., 89, 283001, (2002)

218. M.Leibcher, I.Sh.Averbukh and H.Rabitz Molecular alignment by trains of short laser pulses. Phys.Rev.Lett., 90, 213001, (2003)

219. K.F.Lee, I.V.Litvinuuk, P.W.Dooley et al Two-pulse alignment of molecules J.Phys.B, 37, L43, (2004)

220. M.Sukharev, E.Charron, A.Suzor-Weiner Quantum control of double ionization of Calcium Phys.Rev.A, 66, 053407, (2002)

221. Н.Б.Делоне, В.П.Крайнов, М.Е.Сухарев, Ориентация и фокусировка молекул и молекулярных ионов в поле лазерного излучения. Труды ИОФ РАН, 57, с.27-58, М., Наука, (2000)

222. M.E.Sukharev, V.P.Krainov Rotation and alignment of diatomic molecules and their molecular ions in strong laser fields JETP, 86, 318-322, (1998)

223. M.E.Sukharev, V.P.Krainov Vibration, rotation and dissociation of molecular ions in a strong laser field J.Opt.Soc.Am.B, 15, 2201-2205, (1998)

224. B.A.Zon Classical theory of the molecule alignment in a laser field Eur.Phys.Journal D, 8, 377, (2000)

225. T.Zuo, A.D.Bandrauk, Charge-resonance-enhanced ionization of diatomic molecular ions by intense lasers Phys.Rev.A, 52, R2511-2514, (1995)

226. S.Chelkowski, A.D.Bandrauk, Two-step Coulomb explosions of diatoms in intense laser fields J.Phys.B, 28, L723, (1995)

227. T.Seideman, M.Yu.Ivanov, P.B.Corkum, Role of Electron Localization in Intense-Field Molecular Ionization Phys.Rev.Lett., 75, 2819-2822, (1995)

228. A.A.Kudrin, V.P.Krainov, Tunneling Ionization of a Hydrogen Molecule by a Static Electric Field Laser.Phys., 13, 1024, (2003)

229. M.Plummer, J.F.McCann, Orientation dependence of field ionization of the hydrogen molecular ion J.Phys.B, 30, L401, (1997)

230. Ю.А.Ильинский, Л.В.Келдыш Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом М., МГУ, (1989)

231. И.Ш.Авербух, Н.Ф.Перельман Динамика волновых пакетов высоковозбужденных состояний атомов и молекул. УФН, 161, №7, 41-81, (1991)

232. I.Marzdi, F.Saif, I.Bialynski-Birula et al. Quantum carpets made simple Acta Physica Slovaca, 48,323,(1998)

233. Д.И.Блохинцев, Основы квантовой механики, М., Гос. Изд-во техн.-теорет. литературы, (1949)

234. С.Келих Молекулярная нелинейная оптика М., Наука, (1981)

235. В.П.Кандидов Метод Монте-Карло в нелинейной статистической оптике УФН, 166,1309(1996)

236. P.A.Oleinikov, V.T.Platonenko, Raman Transitions between Rotational Levels and Self-Phase Modulation of Subpicosecond Light Pulses in Air Laser Phys., 3, 618 (1993)

237. E.T.J.Nibbering, G.Grillon, M.A.Franco Determination of the inertial contribution to the nonlinear refractive index of air, N2, and O2 by use unfocused high-intensity femtosecond laser pulse J.Opt.Soc.Am. B, 14, 650 (1997)

238. D.Stoler Equivalence Classes of Minimum Uncertainty Packets Phys.Rev.D, 1, 3217-3219,(1970)

239. D.Stoler Equivalence Classes of Minimum-Uncertainty Packets. II Phys.Rev.D, 4, 1925-1926,(1971)

240. Liu Shangqing, Chen Yansong Generation of squeezed states by holography, J.Opt.Soc.Am.B, 12, 829, (1995)

241. Sundar Kasivishwanathan Highly amplitude-squeezed states of the radiation field Phys.Rev.Lett., 75,2116, (1995)

242. D.F.Walls Nature, 306, N10, 141, (1983)

243. A.Mufti, H.A.Schmitt, A.B.Balantekin and M.Sargent III. Analytical solution to the master equation for a quantized cavity mode. J.Opt.Soc.Am.B, 10, 2100, (1993)

244. W.Leonski Squeezed-state effect on bound-continuum transitions J.Opt.Soc.Am.B, 10, 244,(1993)

245. E.V.Goldstein and P.Meystre Dipole-dipole interaction in squeezed vacua Phys.Rev.Lett., 53, 3573, (1996)

246. J.Gao, F.Shen and J.G.Eden Quantum electrodynamics treatment of harmonic generation in intense optical fields Phys.Rev.Lett., 81, 1833, (1998)

247. В.П.Быков Основные особенности сжатого света УФН, 161, №10, 145, (1991)

248. В.П.Быков Сжатый свет и неклассические движения в механике УФН, 163, №9, 89,(1993)

249. J.Krauze, O.Scully, H.Walhter State reduction and |n>-state preparation in a high-Q micromaser Phys.Rev.A, 36,4547-4550, (1987)

250. О.Звелто Физика лазеров, M.: Мир, (1979)

251. Д.Н.Клышко Физические основы квантовой электроники, М.: Наука, (1986)

252. W.Schleich and J.A.Wheeler Oscillations in photon distribution of squeezed states J.Opt.Soc.Am.B, 4, 1715, (1987)

253. N.Gronbech-Jensen and P.L.Christiansen, P.S.Ramanujam Phase properties of squeezed states J.Opt.Soc.Am.B, 6, 2423, (1989)

254. B.Dutta, N.Mukunda, R.Simon, A.Subramaniam Squeezed states, photon-number distributions and U(l) invariance J.Opt.Soc.Am.B, 10, 253, (1993)

255. С.Я.Килин Аномальные корреляторы и сжатые состояния света Оптика и спектроскопия, 66, 733, (1989)

256. J.Janszky, Y.Yushin Amplification of squeezed light and multiphoton processes Phys.Lett.A, 137,451, (1989)

257. Min Xiao, LingAnWu, J.H.Kimble Precision measurement beyond the shot-noise limit Phys.Rev.Lett., 59, 278-281, (1987)

258. M.Shirasaki, I.Lyubormirsky and H.A.Hans Noise analysis of Mach-Zender squeezer for nonclassical input state J.Opt.Soc.Am.B, 11, 857, (1994)

259. Р.Лоудон Квантовая теория света М.: Мир, (1976)

260. М.О.Скалли, М.С.Зубайри Квантовая оптика, под. ред. проф. В.В.Самарцева, М.: Физматлит, (2003)

261. R.J.Glauber Coherent and Incoherent States of the Radiation Field Phys.Rev., 131, 2766-2788,(1963)

262. D.Merschede, H.Walther One-Atom Maser Phys.Rev.Lett., 54, 551-554, (1985)

263. Е.А.Волкова, А.М.Попов, В.В.Гридчин, О.В.Тихонова Особенности процесса ионизации и стабилизации двухэлектронного атома в сильном электромагнитном поле. ЖЭТФ, 126, 359-368, (2004)