ЗАКРУЧИВАНИЕ АТОМОВ ЭЛЛИПТИЧЕСКИ ПОЛЯРИЗОВАННЫМИ ЛАЗЕРНЫМИ ПОЛЯМИ

Обложка
  • Авторы: Мележик В.С.1,2, Шадмехри С.3
  • Учреждения:
    1. Лаборатория теоретической физики им. Н. Н. Боголюбова, Объединенный институт ядерных исследований
    2. Государственный университет Дубна
    3. Лаборатория информационных технологий им. М. Г. Мещерякова, Объединенный институт ядерных исследований
  • Выпуск: Том 168, № 1 (2025)
  • Страницы: 5–13
  • Раздел: АТОМЫ, МОЛЕКУЛЫ, ОПТИКА
  • URL: https://ogarev-online.ru/0044-4510/article/view/301558
  • DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451025070016
  • ID: 301558

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Наличие пространственной неоднородности kr в электромагнитной волне и магнитной компоненты в ней приводит к неразделению переменных электрона и центра масс в атоме водорода, взаимодействующего с лазерным импульсом, и, как следствие, к ускорению атома. Этот эффект был исследован нами ранее для линейной поляризации электромагнитного поля (V. S. Melezhik, S. Shadmehri, Photonics 10, 1290 (2023)). Здесь мы рассматриваем более общий случай эллиптической поляризации: исследуются влияние поляризации лазера на ускорение атома, а также его возбуждение и ионизацию для лазерных импульсов с интенсивностью 1014 Вт/см2, длительностью около 8 фс в диапазоне частот 0.2 ат. ед. ≾ ω ≾ 0.7 ат. ед. (5 эВ ≾ ħω ≾ 20 эВ). Показано, что в рассмотренной области параметров лазера влияние поляризации на возбуждение, ионизацию и ускорение атома водорода незначительно. Однако отклонение от линейной поляризации приводит к закручиванию атома, которое достигает максимального значения для циркулярной поляризации. Этот альтернативный способ закручивания атомов с помощью циркулярно поляризованных электромагнитных полей может открыть новые возможности для получения пучков закрученных атомов по сравнению с традиционными методиками, использующими вилочные дифракционные решетки, разработанные для элементарных частиц (фотонов и электронов), однако требующие существенных доработок для закручивания составных частиц (протонов, нейтронов и атомов).

Об авторах

В. С. Мележик

Лаборатория теоретической физики им. Н. Н. Боголюбова, Объединенный институт ядерных исследований; Государственный университет Дубна

Email: melezhik@theor.jinr.ru
Дубна, Московская обл., Россия; Дубна, Московская обл., Россия

С. Шадмехри

Лаборатория информационных технологий им. М. Г. Мещерякова, Объединенный институт ядерных исследований

Email: shadmehri@jinr.ru
Дубна, Московская обл., Россия

Список литературы

  1. Г. А. Аскарьян, ЖЭТФ 42,1628 (1962).
  2. A. П. Казанцев, УФН 124, 113 (1978).
  3. U. Eichmann, T. Nubbemeyer, H. Rottke, and W. Sandner, Nature 461, 1261 (2009).
  4. A. W. Bray, U. Eichmann, and S. Patchkovskii, Phys. Rev. Lett. 124, 233202 (2020).
  5. V. S. Melezhik, J. Phys A 56, 154003 (2023).
  6. V. S. Melezhik and S. Shadmehri, Photonics 10, 1290 (2023).
  7. L. Allen, M. W. Beijersbergen, R. J. C. Spreeuw, and J. P. Woerdman, Phys. Rev. A 45, 81 (1992).
  8. M. Ucida and A. Tonomura, Nature 464, 737 (2010).
  9. Б. А. Князев, В. Г. Сербо, УФН 188, 508 (2018).
  10. K. Y. Bliokh, I. P. Ivanov, G. Guzzinati, L. Clark, R. Van Boxem, A. Beche, R. Juchtmans, M. A. Alonso, P. Schattschneider, F. Nori, and J. Verbeeck, Phys. Rep. 690, 1 (2017).
  11. C. W. Clarck, Nature 525, 504 (2015).
  12. A. Luski, Y. Segev, R. David, O. Bitton, N. Nadler, A. R. Barnea, A. Gorlach, O. Cheshnovsky, I. Kaminer, and E. Narevicius, Science 373, 1105 (2011).
  13. H. R. Reiss, Phys. Rev. A 42, 1476 (1990).
  14. N. J. Kylstra, R. A. Worthington, A. Patel, R. L. Knight, J. R. Vazquez de Aldana, and L. Roso, Phys. Rev. Lett. 85, 1835 (2000).
  15. O. Hemmers, R. Guillemin, E. P. Kanter et al., Phys. Rev. Lett. 91, 053002 (2003).
  16. M. Forre, J. P. Hansen, L. Kocbach, S. Selsto, and L. B. Madsen, Phys. Rev. Lett. 97, 043601 (2003).
  17. V. S. Melezhik and P. Schmelcher, Phys. Rev. Lett. 84, 1870 (2000).
  18. V. S. Melezhik, Hypefine Int. 138, 351 (2001).
  19. V. S. Melezhik, J. S. Cohen, and C.-Y. Hu, Phys. Rev. A 69, 032709 (2004).
  20. V. S. Melezhik, Phys. Rev. A 103, 053109 (2021).
  21. M. R. Flannery and K. J. McCann, Chem. Phys. Lett. 35, 124 (1975).
  22. M. R. Flannery and K. J. McCann, J. Chem. Phys. 63, 4695 (1975).
  23. G. D. Billing, Chem. Phys. 9, 359 (1975).
  24. V. S. Melezhik, Phys. Lett. A 230, 203 (1997).
  25. V. S. Melezhik, AIP Conf. Proc. 1479, 1200 (2012).
  26. S. Shadmehri and V. S. Melezhik, Laser Phys. 33, 026001 (2023).
  27. F. Hairer, C. Lubich, and G. Wanner, Geometric Numerical Integration. Structure-Preserving Algorithms for Ordinary Differential Equations, Springer, Berlin (2006), Ch.I.
  28. Ph. V. Demekhin, J. Phys. B 47, 025602 (2014).
  29. V. E. Lembessis, D. Ellinas, M. Babiker, and O. Al-Dossary, Phys. Rev. A 89, 053616 (2014).
  30. I. Madan, G. M. Vanacore, S. Gargiulo, T. LaGrande, and F. Carbone, Appl. Phys. Lett. 116, 230502 (2020).
  31. В. Г. Недорезов, С. Г. Рыкованов, А. Б. Савельев, УФН 191, 1282 (2021).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).