Moiré patterns in doubly differential momentum distributions for atomic ionization by midinfrared laser pulses

ARBÓ, DIEGO; DRAN, MARTÍN SEBASTIÁN

Brisbane

Workshop; Intense Field, Short Wavelength Atomic and Molecular Processes (ISWAMP); 2017

En este trabajo se estudia el proceso de fotoionización atómica mediante pulsos de luz láser a escalas de longitud de onda del infrarojo.En nuestro caso, estudiamos la dinámica de electrones directos, es decir,el electrón nunca retorna hacia el nucleo y se dirige hacia un detectorcuya distribución doblemente diferencial de momentos puede calcularsetanto con aproximaciones cuánticas como la aproximación de campo fuertecomo también resolviendo la ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo (TDSE) ab initio. Estos mapas de momentos pueden caracterizarse como franjas de interferencias análogas a las que se obtienen por difracción de rayos X en un cristal y se pueden identificar dos patrones de interferencia superpuestos:(i) intraciclo y (ii) interciclo. La primera resulta de la superposición coherente de dos trayectorias electrónicas diferentes liberadas en el mismo ciclo óptico del láser, mientras que la última es la consecuencia de la superposición de trayectorias múltiples liberadas en ciclos diferentes y se evidencia en forma de anillos concéntricos centrados en el origen, evidenciando la conservación de la energía para la absorción múltiple de fotones.Hemos observado que un nuevo patrón en la distribución de momentosemerge como círculos concéntricos laterales cuyos centros están tienen apreciable momento paralelo al eje de polarización y nulo momento perpendicular.Mediante un análisis teórico y numérico se ha logrado entender la naturalezade estas estructuras que, debido a un efecto de ´alliasing´ entre las franjas interciclo e intraciclo, surgen como patrones de moiré. Se ha caracterizado la posición de los centros de los anillos de moiré en función del parámetro de Keldysh (cociente entre las frecuencia y amplitud del láser). Se llevó a cabo además un análisis sobre generación de franjas de moiré espúreas, debidas una elección la una incorrecta elección de la grilla numérica utilizada para confeccionar el gráfico. Este efecto es muy común de observar en física, en arte y en televisión.