【摘 要】
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自旋是电子的内禀属性,电子的自旋极化最近在强激光场电离原子产生光电子的过程中引起重视。光电子的自旋极化现象涉及光子的自旋和电子的自旋角动量及其转化问题,是近期强激
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自旋是电子的内禀属性,电子的自旋极化最近在强激光场电离原子产生光电子的过程中引起重视。光电子的自旋极化现象涉及光子的自旋和电子的自旋角动量及其转化问题,是近期强激光原子物理研究领域的热点之一。本论文采用全量子的非微扰散射理论,研究了强激光电离原子产生的光电子的自旋极化问题,发现了一种产生光电子自旋极化的物理机制。本论文的主要研究内容如下:(1)推导了自旋与轨道耦合表象中多光子电离过程的跃迁矩阵元以及相应的电离率公式。借助散射理论,在自旋-轨道耦合的表象中推导了多光子电离的跃迁矩阵元并得到不同自旋取向的光电子的电离率解析表达式。(2)研究了光电子自旋极化的物理机制,发现了能级共振时自旋极化才会显著的现象。由于自旋-轨道的耦合,不同轨道角动量的电子具有不同的束缚能,这表现为能级的塞曼分裂。我们发现,当下能级电子电离比上能级电离需要多吸收一个光子时,导致自旋极化较明显。(3)研究了不同角动量态中电离的光电子的极化度随激光频率的变化情况。在多光子电离区域,j=3/2态的电子比j=1/2态的电子的电离率高两个量级,因此在自旋极化研究中j=3/2态占主要影响。研究发现,发生共振电离时,激光频率越高,自旋极化现象越明显。此外我们还发现,随着激光强度的增加,自旋极化呈现周期性的显著现象,即有质动力参数每增加1,自旋极化程度变明显。
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