摘要
光与物质相互作用的研究，是人类探索自然规律中一个重要的途径。强场非次序双电离是其中一个基本的物理现象，蕴藏着丰富的物理机制。科研人员通过大量的研究，证实了回复碰撞机制能准确地描述强场非次序双电离过程，但是回复碰撞过程中关联电子的运动过程非常复杂，很多细节尚未获知。本文应用经典系综模型和量子力学模型，研究线偏振和圆偏振激光场下电子运动轨迹，深入分析电子碰撞过程中的微观动力学。 第一章，介绍了强场非次序双电离研究的背景及意义，主要回顾了强场电离中比较典型的研究。 第二章，介绍了物理学领域常见的电离机制，并重点介绍了非次序双电离过程，主要包括其电离机制和电子关联性实验事实的理论解释。 第三章，详细介绍了本文研究所涉及的经典系综模型和数值求解含时薛定谔方程理论模型。 第四章，运用“1+1”维含时薛定谔方程数值模型和经典系综模型，我们研究了高强度线偏振激光场下He原子非次序双电离电子回复运动的轨迹，再现了(e,2e)碰撞机制。我们分析了量子力学模型模拟的单电子动能谱，发现干涉条纹具有较大的能量间隔，该间隔随电子动能增大而增大。进而分析获知，这些干涉条纹来源于回复碰撞过程中产生的电子波包，而这些电子波包是由回复碰撞过程中来自于“短”量子轨道和“长”量子轨道的回复电子波包碰撞产生的。由于回复碰撞过程发生在近红外(NIR)光学周期的一小部分，即在阿秒的时间间隔内，产生的干涉条纹的能量间隔比近红外光子能量大得多。进一步，将量子力学模型的模拟结果与经典碰撞模型的进行比较分析，我们获知在非常高的强度下，两个电子在回复过程中的能量共享接近相等，而在低强度下两个电子的能量共享极其不等。 第五章，运用经典系综模型，我们研究了强圆偏振激光场下苯分子非次序双电离电子回复运动的轨迹。我们分析了回复轨迹的特征，发现了第一个电离电子的典型二维回复轨迹，该轨迹可以分解成由激光场驱动的局部圆周运动和由于母离子的库仑吸引而引起的整体椭圆运动。有别于线偏振的情况，这样的回复轨迹在少于两个激光周期的狭窄时间窗口内迸发，历经多个光周期后，周期性地以近似瞬时有质动力能的动能结束。 第六章，我们总结了本文的工作，分析了该工作的研究价值，并对强场非次序双电离未来的研究工作进行了展望。
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