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高频强激光场中H- 电离特性理论研究

2015-07-13高婉琴王加祥

原子与分子物理学报 2015年3期

高婉琴,王加祥,魏 启

(华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200062)

1 引 言

在许多生化过程的催化反应中,由As,S,P,Se 等元素构成的高价负离子起着极其重要的作用,比如,,,等等.通过对这些负离子的研究,人们进一步发现,自然界中的高价负离子一般总是存在于溶液和固体中,象硫酸铜溶液中,而在气相则只能以带负电荷的分子形式存在,比如在离地球表面20 到120 公里的大气层可以发现如下处于气相的负离子:,OH-,,. 为了探究处于气相的单原子最多能束缚几个电子,早在上世纪60、70 年代,人们就开展了大量的相关实验工作.Stuckey、Kiser、Baumann 等人都曾宣称发现如下的高价负离子:P2-,O2-,F2-,Cl2-,As2-,Sb2-,Te2-,Bi2-,Br2-[2,3]但后来的实验都推翻了这些发现. 到现在为止,所有的实验都表明只有负一价的单原子离子或负二价的分子可能在气相存在[4-6]. 这些结论也得到大量的理论分析和数值计算的验证[7-10].

近年来随着强场物理的快速发展,人们发现,如果提高激光场强度或增加激光频率,处于光场中的原子可能变得更加稳定. 这种稳定性可以分为两种,一种是动力学稳定性,即在激光场强度达到一定阈值时,原子的电离率会逐步下降[11].另一种是绝热稳定性,即在高频强场下,利用Krammers-Henneberger (KH)变换,可以把原子看成一个稳态而不再电离[12]. 后一种稳定性很容易让人想到是不是可以让这种更加稳定的原子束缚更多的电子,从而形成高价态负离子. 近年来,人们开始把目光瞄准了高频强场中高价负离子……

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