Anti-Stokes-enhanced tunneling ionization of molecules

Kornev, A. S.; Zon, B. A.

doi:10.1103/physreva.86.043401

Cited by 16 publications

(32 citation statements)

References 34 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Alternatively, based on the MO-ADK model, Zon et al proposed an anti-stokes-enhanced tunneling ionization (ASETI) method to investigate the effect of vibrational motion on the strong field ionization of molecules. [27][28][29] In their method, the Dyson orbital wavefunctions including nuclear motion are used as the molecular wavefunctions, and the ionization rate of molecules in the TI regime is described by the combination of the Frank-Condon factors between the neutral and ionic electronic states and the ADK ionization rate, which is dependent on the ionization potential. [27][28][29] According to this ASETI model, we can qualitatively understand the experimental observation in Fig.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Enhanced ionization of vibrational hot carbon disulfide molecules in strong femtosecond laser fields

Zuo¹,

Lv²,

Liang³

et al. 2018

Chinese Phys. B

View full text Add to dashboard Cite

By using a heated molecular beam in combination with a time-of-flight mass spectrometer, we experimentally study the ionization of vibrational-hot carbon disulfide (CS 2 ) molecules irradiated by a linearly polarized 800-nm 50-fs strong laser field. The ion yields are measured in a laser intensity range of 7.0 × 10 12 W/cm 2 -1.5 × 10 14 W/cm 2 at different molecular temperatures of up to 1400 K. Enhanced ionization yield is observed for vibrationally excited CS 2 molecules. The results show that the enhancement decreases as the laser intensity increases, and exhibits non-monotonical dependence on the molecular temperature. According to the calculated potential energy curves of the neutral and ionic electronic states of CS 2 , as well as the theoretical models of molecular strong-field ionization available in the literature, we discuss the mechanism of the enhanced ionization of vibrational-hot molecules. It is indicated that the enhanced ionization could be attributed to both the reduced ionization potential with vibrational excitation and the Frank-Condon factors between the neutral and ionic electronic states. Our study paves the way to understanding the effect of nuclear motion on the strongfield ionization of molecules, which would give a further insight into theoretical and experimental investigations on the interaction of polyatomic molecules with strong laser fields.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Enhanced ionization of vibrational hot carbon disulfide molecules in strong femtosecond laser fields

Zuo¹,

Lv²,

Liang³

et al. 2018

Chinese Phys. B

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…[20,21] Comparing to atoms, molecules have much more complex ionization processes due to their diverse geometric structure, additional nuclear degrees of freedom, and complicated molecular orbitals. Indeed, previous studies have proven that the multi-center interference, [22] multiple orbitals, [23] and molecular nuclear motions [24] can affect strong field molecular ionization, which stimulate more elaborate experimental and theoretical investigations. In addition, molecules can undergo various processes that accompany strong field ionization, including excitation, dissociative ionization, Coulomb explosion, and so on.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of laser polarization on strong-field ionization and fragmentation of nitrous oxide molecules*

Wang¹,

Zhang²,

Liu³

et al. 2019

Chinese Phys. B

View full text Add to dashboard Cite

Ionization of molecules in femtosecond laser fields is the most fundamental and important step of various strong-field physical processes. In this study, we experimentally investigate strong field ionization of linear N2O molecules using a time-of-flight mass spectrometer in 800-nm laser fields. Yields of the parent ion and different fragment ions are measured as a function of laser intensity in the range of 2.0×1013 W/cm2 to 3.6×1014 W/cm2. We also investigate the dependence of strong field ionization and dissociation of N2O on laser ellipticity and polarization direction. The significant role of laser induced electron re-collision in the formation of highly charged fragment ions is proved. The physical mechanism of strong field ionization and fragmentation is discussed, based on our experimental results.

show abstract

“…Это, в свою очередь, приводит к изменению факторов Франка-Кондона, что проявляется в изменениях вероятностей электромагнитных перехо-дов молекулы. Проведенные в работах [24][25][26][27] расчеты вероятностей туннельной ионизации ряда двухатомных молекул показали, что из-за указанного изменения фак-торов Франка-Кондона вероятность ионизации молекул изменяется до двух раз.…”

Section: Introductionunclassified

Изменение Нормальных Координат И Геометрических Параметров Молекулы В Лазерном Поле

Корнев¹,

Суворов²,

Чернов³

et al. 2018

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

Поступила в редакцию 21.08.2017 г. Получены общие формулы, описывающие изменение равновесных расстояний, валентных углов и частот колебаний многоатомной молекулы в сильном лазерном поле. Показано, что во втором порядке по напряженности поля координаты нормальных колебаний молекулы не изменяются. Для нелинейной трехатомной молекулы типа A 2 B изменение геометрических характеристик и частот колебаний найдены в явном виде. одетого полем" атома при рас-сеянии на нем электрона в поле лазерного излучения (laser-assisted electron scattering, LAES), теоретически рассмотренного в работе [16]. Рассматриваемая в на-стоящей работе теория представляет собой вариант концепции " одетой полем" многоатомной молекулы, в которой происходит индуцированное полем изменение геометрических и спектроскопических характеристик. Это изменение связано с тем, что вследствие поляри-зуемости молекулы ее энергия во внешнем поле изме-няется. Поэтому равновесная конфигурация молекулы в поле, соответствующая минимуму потенциальной энер-гии, может отличаться от равновесной конфигурации свободной молекулы.При рассмотрении этого эффекта мы используем метод, предложенный в [17] и развитый в [18] для расчета неадиабатических восприимчивостей молекул в постоянном поле. Основное отличие постоянного поля от переменного в данном случае состоит в том, что в постоянном поле для полярных молекул возникают поправки к энергии молекулы нечетных порядков по на-пряженности поля, которых нет в переменных полях ИК и оптических частот [19]. Следует также отметить неади-абатическое исследование оптических свойств простей-ших молекул, проведенное в работе [20] вариационным методом с использованием осцилляторных функций. Обзор дальнейших работ этих авторов, в частности, проявление изменений геометрических параметров и колебательных спектров молекул (иными словами, ко-лебательного эффекта Штарка [21]) в эффекте Керра, а также в генерации второй (в электрическом поле) и третьей гармоник дан в работе [22].Рассмотрение данного явления для двухатомных мо-лекул было проведено в работе [23]. В этом простейшем случае поляризуемость молекулы приводит к измене-нию равновесного межъядерного расстояния и частот ядерных колебаний. Это, в свою очередь, приводит к изменению факторов Франка-Кондона, что проявляется в изменениях вероятностей электромагнитных перехо-дов молекулы. Проведенные в работах [24-27] расчеты вероятностей туннельной ионизации ряда двухатомных молекул показали, что из-за указанного изменения фак-торов Франка-Кондона вероятность ионизации молекул изменяется до двух раз.В многоатомных молекулах в отличие от двухатомных внешнее поле изменяет не только межъядерные рассто-яния и частоты колебаний ядер, но и валентные углы. Поскольку поляризуемость молекулы является тензор-ной величиной, изменение всех этих параметров зави-сит от ориентации молекулы относительно направления поля. Отметим, что взаимодействие лазерного излуче-ния с пространственно-ориентированными молекулами исследуется экспериментально во многих работах (см., например, [28][29][30][31]).Изменение геом...

show abstract

Anti-Stokes-enhanced tunneling ionization of molecules

Cited by 16 publications

References 34 publications

Enhanced ionization of vibrational hot carbon disulfide molecules in strong femtosecond laser fields

Enhanced ionization of vibrational hot carbon disulfide molecules in strong femtosecond laser fields

Effect of laser polarization on strong-field ionization and fragmentation of nitrous oxide molecules*

Изменение Нормальных Координат И Геометрических Параметров Молекулы В Лазерном Поле

Contact Info

Product

Resources

About