Luận án Nghiên cứu trích xuất thông tin bất đối xứng nội tại của phân tử phân cực từ dữ liệu phổ phát xạ điều hòa bậc cao

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU TRÍCH XUẤT THÔNG TIN BẤT ĐỐI XỨNG NỘI TẠI CỦA PHÂN TỬ PHÂN CỰC TỪ DỮ LIỆU PHỔ PHÁT XẠ ĐIỀU HÒA BẬC CAO

Ngành:

Vật lý lý thuyết và vật lý toán (Mã số chuyên ngành: 9.44.01.03)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung vào việc trích xuất thông tin bất đối xứng nội tại của phân tử phân cực thông qua dữ liệu phổ phát xạ điều hòa bậc cao (HHG). Trong tương tác giữa các phân tử với xung laser mạnh, cực ngắn, phổ HHG cho thấy sự xuất hiện các bậc chẵn đối với phân tử phân cực, phản ánh trực tiếp sự phá vỡ đối xứng của hệ. Nhận thấy hạn chế của các phương pháp trước đây phụ thuộc vào mô hình lý thuyết, luận án đề xuất một quy trình trích xuất độ bất đối xứng nội chu kỳ, bao gồm cả cường độ và pha, hoàn toàn từ dữ liệu HHG thực nghiệm mà không cần tính toán hỗ trợ. Quy trình này đã được chứng minh là đáng tin cậy với sai số nhỏ, ngay cả khi dữ liệu HHG có chứa sai số ngẫu nhiên.

Trong miền thời gian, nghiên cứu đã chứng minh rằng độ lệch pha và tỷ số cường độ giữa hai xung atto giây liên tiếp là các đại lượng nội tại đặc trưng cho tính chất bất đối xứng của phân tử phân cực, ổn định trước sự thay đổi của tham số điện trường laser và việc loại bỏ quỹ đạo dài. Trong miền tần số, luận án chỉ ra rằng tỷ số cường độ HHG chẵn-lẻ và hiệu pha giữa hai bậc HHG chẵn-lẻ liền kề cũng là các đại lượng đặc trưng cho sự bất đối xứng nội tại của phân tử phân cực, không phụ thuộc vào tham số laser (được minh họa cho CO và OCS). Mối liên hệ giải tích trực tiếp giữa các đại lượng đặc trưng trong miền thời gian và miền tần số cũng được thiết lập.

Cuối cùng, luận án đã khảo sát ảnh hưởng của hiệu ứng phân cực động của electron lõi (DCEP) lên vị trí đỉnh phổ HHG của phân tử CO khi tương tác với xung laser vài chu kỳ. Kết quả cho thấy vị trí đỉnh phổ HHG là đại lượng đặc trưng cho sự bất đối xứng của phân tử phân cực trong miền tần số. Hiệu ứng DCEP gây ra dịch chuyển tần số đáng kể tại vùng điểm dừng của đỉnh phổ HHG, và ảnh hưởng này đã được kiểm chứng gián tiếp bằng dữ liệu thực nghiệm tỷ số HHG chẵn-lẻ có sẵn.

Mục lục chi tiết:

• Chương 1: Mở đầu

  • 1

• Chương 2: Trích xuất độ bất đối xứng của phân tử phân cực từ phổ phát xạ điều hòa bậc cao

  • 2.1 Trích xuất độ bất đối xứng nội tại của phân tử phân cực trong miền thời gian từ phổ HHG

    • 2.1.1 Độ bất đối xứng của phân tử thể hiện qua phát xạ HHG theo thời gian
    • 2.1.2 Độ bất đối xứng nội chu kỳ đặc trưng cho sự bất đối xứng nội tại của phân tử phân cực
    • 2.1.3 Quy trình trích xuất độ bất đối xứng cường độ và pha của xung atto giây
    • 2.1.4 Ảnh hưởng của mức độ định hướng và định phương lên quy trình trích xuất độ bất đối xứng của hai xung atto giây liên tiếp

  • 2.2 Độ bất đối xứng nội tại của phân tử phân cực trong miền tần số của phổ HHG

    • 2.2.1 Phổ HHG chẵn-lẻ đặc trưng cho sự bất đối xứng của phân tử phân cực
    • 2.2.2 Giải thích các đặc điểm đặc trưng của phổ HHG theo quan điểm gần đúng trường mạnh

  • 2.3 Mối liên hệ giữa các đại lượng đặc trưng trong miền thời gian và miền tần số

• Chương 3: Ảnh hưởng của hiệu ứng phân cực động lên tần số của phổ điều hòa bậc cao

  • 3.1 Cơ chế của dịch chuyển tần số trong phổ HHG gây ra bởi DCEP khi phân tử phân cực tương tác với laser vài chu kỳ

  • 3.2 Kiểm chứng bằng số hiệu ứng dịch chuyển tần số phổ HHG gây ra bởi DCEP

  • 3.3 Mối liên hệ giữa ảnh hưởng của hiệu ứng DCEP lên độ lệch pha trong miền thời gian và sự dịch chuyển tần số trong miền tần số

  • 3.4 Tính phổ quát của hiện tượng dịch chuyển pha trong phổ HHG bởi ảnh hưởng của hiệu ứng DCEP

  • 3.5 Xác nhận vai trò của DCEP lên vị trí đỉnh phổ với dữ liệu thực nghiệm có sẵn

• Chương 4: Kết luận và hướng phát triển

• Danh mục công trình đã công bố

• Tài liệu tham khảo