Ionización de átomos y moléculas simples inducidas por láser en el régimen multifotónico perturbativo

DELLA PICCA, RENATA; FIOL, JUAN; FAINSTEIN, PABLO DANIEL

Rosario

Encuentro; IV Encuentro sudamericano de Colisiones Inelasticas en la materia; 2012

<!-- @page { margin: 0.79in } P { margin-bottom: 0.08in } -->El reciente desarrollo de pulsos láseres de muy corta duración, del orden de los atto-segundos y con frecuencias en la región del ultravioleta extremo (XUV) a partir de la generación de armónicos de orden superior (HHG) [1,2] plantea nuevos desafíos en el conocimiento de la dinámica de las interacciones láser-materia.En este trabajo estudiamos la ionización por pulsos láseres del átomo e ion molecular de hidrógeno, dentro de la aproximación Coulomb-Volkov (CV). Esta aproximación, que incorpora la interacción en el estado final del electrón con el campo y también con el núcleo residual, se ha utilizado para describir con precisión la ionización atómica por pulsos cortos de láser [3,4]. Sin embargo la validez de la misma se limita al régimen perturbativo, donde la probabilidad de ionización es pequeña.En este contexto, partiendo de la descripción CV, derivamos una expansión multipolar de la matriz de transición donde el primer término puede factorizarse en dos contribuciones: una que tiene en cuenta la interacción del electrón emitido con el campo y la segunda con la estructura del blanco. Esta expansión es válida para altas frecuencias del láser, o bien, en el régimen multifotónico donde el parámetro de Keldysh Г ≥ 1.De esta manera, el espectro de emisión electrónica puede interpretarse como la contribución por separado del blanco y del campo.A modo de ejemplo, se presenta en la figura el espectro de ionización del átomo de hidrógeno desde el estado fundamental, por pulsos láseres de varios ciclos. Se comparan los resultados obtenidos resolviendo la ecuación de Scrhoedinger dependiente del tiempo (TDSE), la aproximación CV y con el primer término del desarrollo multipolar (aproximación dipolar). Se observa un buen acuerdo entre estos tres tipos de cálculos. Además, los distintos espectros se pueden interpretar a la luz del factor láser-electrón ya que en todos los casos la contribución del blanco es la misma.Durante el Encuentro se presentará el análisis de validez de la aproximación dipolar comparando los resultados TDSE y CV en distintos rangos de frecuencia, intensidad y duración del pulso láser. Además de los resultados para algunos estados excitados y para el ion molecular H2+.