ZAKRUChIVANIE ATOMOV ELLIPTIChESKI POLYaRIZOVANNYMI LAZERNYMI POLYaMI

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

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).

References

  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).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences