Điều khiển quá trình ion hóa kép không liên tiếp của nguyên tử Ar bằng xung laser hai màu trực giao cường độ cao

Trong nghiên cứu này, sử dụng mô hình tập hợp cổ điển ba chiều để mô phỏng sự tương quan của hai electron ion hoá kép của nguyên tử Ar dưới tác dụng của trường laser hai màu trực giao cường độ cao. Kết quả cho thấy số sự kiện NSDI thay đổi rất mạnh theo pha tương đối và không phụ thuộc vào cường độ laser. Ngoài ra, cấu trúc đầu gối trong phổ phân bố tỉ lệ Ar2+ theo pha tương đối cũng không xuất hiện.

TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Tập 19, Số (2022): 386-398 ISSN: 2734-9918 HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF EDUCATION JOURNAL OF SCIENCE Vol 19, No (2022): 386-398 Website: http://journal.hcmue.edu.vn https://doi.org/10.54607/hcmue.js.19.3.3297(2022) Bài báo nghiên cứu * ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH ION HĨA KÉP KHƠNG LIÊN TIẾP CỦA NGUN TỬ Ar BẰNG XUNG LASER HAI MÀU TRỰC GIAO CƯỜNG ĐỘ CAO Trương Đặng Hoài Thu1,2, Nguyễn Hồng Hạnh1, Quách Ái Mi2, Trần Thị Hạnh1, Phạm Nguyễn Thành Vinh1* Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam * Tác giả liên hệ: Phạm Nguyễn Thành Vinh – Email: vinhpnt@hcmue.edu.vn Ngày nhận bài: 08-10-2021; ngày nhận sửa: 18-10-2021; ngày duyệt đăng: 13-3-2022 TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, chúng tơi sử dụng mơ hình tập hợp cổ điển ba chiều để mô tương quan hai electron ion hoá kép nguyên tử Ar tác dụng trường laser hai màu trực giao cường độ cao Kết cho thấy số kiện NSDI thay đổi mạnh theo pha tương đối không phụ thuộc vào cường độ laser Ngoài ra, cấu trúc đầu gối phổ phân bố tỉ lệ Ar2+ theo pha tương đối khơng xuất Bằng phép phân tích quỹ đạo, chứng minh thời điểm tái va chạm electron ion hóa thứ vận tốc hai electron sau thời điểm tái va chạm phụ thuộc mạnh vào pha tương đối xung laser hai màu, nguyên nhân gây thay đổi hình dạng phổ động lượng tương quan Từ khóa: chế ion hố; q trình ion hố kép không liên tiếp; xung laser hai màu trực giao; mơ hình tập hợp cổ điển ba chiều Giới thiệu Q trình ion hóa kép khơng liên tiếp (NonSequential Double Ionization – NSDI) lần đầu phát thực nghiệm cho nguyên tử kiềm thổ vào năm 1975 (Suran & Zapesochny, 1975) cho nguyên tử khí vào năm 1982 (L'Huillier et al., 1982) Sau đó, trình thu hút nhiều quan tâm nhà khoa học tín hiệu ghi nhận từ phổ động lượng tương quan hai electron (Correlated Two-Electron Momentum Distribution – CTEMD) cung cấp nhiều thông tin tương tác electron lớp vỏ ngun tử Q trình NSDI giải thích tốt mơ hình tái va chạm bán cổ điển Corkum đề xuất vào năm 1993 (Corkum, 1993) Tại thời điểm tái Cite this article as: Truong Dang Hoai Thu, Nguyen Hong Hanh, Quach Ai Mi, Tran Thi Hanh, & Pham Nguyen Thanh Vinh (2022) Controlling the non-sequential double ionization process of Ar atom induced by a high intensity orthogonal two-color laser Ho Chi Minh City University of Education Journal of Science, 19(3), 386-398 386 Trương Đặng Hoài Thu tgk Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM va chạm, electron thứ có khả truyền đủ phần lượng làm cho electron thứ hai bị liên kết với ion mẹ, chế ion hóa trực tiếp ( e, 2e ) (Chen et al., 2020); lượng nhận electron thứ hai đủ để nhảy lên trạng thái kích thích ion hóa lần thứ hai xảy sau khoảng thời gian, chế ion hóa hỗn (Recollision – induced Excitation with Subsequent Ionization – RESI) (Bergues et al., 2012) Lưu ý electron ion hóa thứ quay lại tái va chạm nhiều lần với ion mẹ để gây q trình NSDI, tín hiệu thu từ CTEMD bị nhiễu loạn làm ảnh hưởng đến thông tin tương tác hai electron lớp vỏ nguyên tử (Bergues et al., 2012; Ma et al., 2018) Một kĩ thuật để giảm thiểu đóng góp trình tái va chạm thứ cấp việc sử dụng xung laser gần chu kì nhóm nghiên cứu Bergues tạo vào năm 2012 (Bergues et al., 2012) Ngoài ra, xung laser hai màu trực giao (Orthogonal TwoColor – OTC) công cụ hữu ích để thu thông tin khiết tương quan electron nhờ vào khả định hướng cho electron chuyển động mặt phẳng phân cực hai laser, từ làm cho xác suất quay tái va chạm nhiều lần electron ion hóa lần thứ với ion mẹ giảm xuống thấp (Zheng et al., 2015) Trong thập kỉ nay, OTC trở thành công cụ thiết yếu việc kiểm sốt động lực học q trình tạo sóng điều hịa bậc cao (Lan, 2009) q trình ion hóa ngun tử, phân tử (Zhou et al., 2010; Song et al., 2017) Bằng việc thay đổi giá trị pha tương đối, nhà khoa học kiểm sốt phát xạ tương quan hay phản tương quan hai electron (Zhou et al., 2011), chia sẻ lượng electron sau thời điểm tái va chạm (Zhou et al., 2010) hay xuất hiệu ứng ngoại phẳng phổ động lượng tương quan hai electron (Huynh et al., 2016) Một điểm thú vị cơng trình (Huynh et al., 2016) sử dụng xung laser OTC để khảo sát trình NSDI cho nguyên tử He, tác giả mô thành công cấu trúc đầu gối phổ thể phụ thuộc tín hiệu He2+ theo pha tương đối Kết chưa tìm thấy thực nghiệm He tìm thấy khảo sát nguyên tử Ne (Yuan et al., 2015) Ngoài ra, kết khảo sát cơng trình (Yuan et al., 2015) cho thấy phụ thuộc tín hiệu Ne2+ theo pha tương đối có dáng điệu khơng phụ thuộc vào cường độ laser Như vậy, câu hỏi đặt tính chất có thay đổi khơng ta khảo sát q trình NSDI cho ngun tử khí khác, Ar Trong nghiên cứu này, tiến hành khảo sát phụ thuộc trình động lực học nguyên tử Ar vào pha tương đối hai thành phần điện trường laser hai màu có cường độ khác Chúng tiến hành mô CTEMD theo trục phân cực thành phần điện trường OTC giải thích khác hình dạng CTEMD thay đổi pha tương đối OTC Bên cạnh đó, chúng tơi phân tích thành cơng chiếm ưu chế ion hóa hỗn việc chi phối q trình NSDI nguyên tử Ar 387 Tập 19, Số (2022): 386-398 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Mơ hình tập hợp cổ điển ba chiều Hiện nay, có hai cách phổ biến để giải số toán NSDI Cách thứ phương pháp giải phương trình Schrưdinger phụ thuộc thời gian (Time Dependent Schrödinger Equation – TDSE) kết xác gần với thực nghiệm Tuy nhiên, phương pháp cung cấp thông tin hệ cuối trình tương tác, đồng thời việc xác định tương tác electron-ion electron-electron phức tạp (Hu, 2013) Cách thứ hai mô hình tập hợp cổ điển đề xuất vào năm 2001 (Panfili et al., 2001) Phương pháp cổ điển sử dụng rộng rãi việc nghiên cứu trình NSDI cung cấp thơng tin thời điểm trình nguyên tử tương tác với laser Phương pháp cổ điển chứng minh có độ xác tương đương phương pháp TDSE (Haan et al., 2006) cường độ laser số lượng ngun tử mơ đủ lớn Theo mơ hình cổ điển, trình chuyển động hệ hai electron ion hoá hệ tọa độ Descartes biểu diễn cách giải phương trình định luật II Newton (lưu ý hệ đơn vị nguyên tử với e= = me= a.u sử dụng toàn nghiên cứu trừ chỗ rõ): xi − x j xi d 2x = − + − Ex ( t ) , (1a) 32 dt ( xi2 + yi2 + zi2 + a ) ( xi − x j )2 + ( yi − y j )2 + ( zi − z j )2 + b2    yi − y j yi d y (1b) = − + − Ey (t ) , 32 dt ( xi2 + yi2 + zi2 + a ) ( xi − x j )2 + ( yi − y j )2 + ( zi − z j )2 + b2    zi − z j zi d 2z = − + (1c) 32 , dt ( xi2 + yi2 + zi2 + a ) ( xi − x j )2 + ( yi − y j )2 + ( zi − z j )2 + b2    đó, i số tương ứng cho electron, hệ số làm mềm a b có giá trị 1.5 0.05 (Chen et al., 2016) để tránh ion hoá tự động Điện trường laser hai màu trực giao có hàm bao dạng hình thang với hai chu kì bật laser, sáu chu kì ổn định hai chu kì tắt laser Hai thành phần điện trường laser OTC có dạng Ex ( t ) = E0 cos (ωt ) f ( t ) = E y ( t ) E0 cos ( 2ωt + ∆ϕ ) f ( t ) , với ∆ϕ pha tương đối hai xung laser Theo mơ hình cổ điển, electron đặc trưng lượng ion hóa Do đó, lúc đầu ta thiết lập hệ nguyên tử mức lượng trạng thái −1.5911 a.u , tổng ion hóa electron thứ electron thứ hai (Ma et al., 2016) nguyên tử Ar Ban đầu, hai electron chuyển động trường hạt nhân khoảng thời gian đủ dài (khoảng 100 a.u.) (Truong, 2021) để thu phân bố vị trí động lượng ổn định hệ (Ma et al., 2016) Sau đó, xung laser bật lên để khảo sát trình NSDI Vào cuối trình tương tác với trường laser, lượng hai 388 Trương Đặng Hồi Thu tgk Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM electron bao gồm động năng, tương tác ion-electron nửa tương tác electron-electron xem xét Nguyên tử xem ion hóa kép khơng liên tiếp sau q trình tương tác với trường laser, lượng hai electron mang giá trị dương (Zhou et al., 2010; Ma et al., 2018) tồn kiện tái va chạm electron ion hóa thứ với ion mẹ Để thu kết ổn định mặt thống kê, chúng tơi sử dụng tập hợp ngun tử Ar có kích thước năm triệu nguyên tử Xung laser hai màu trực giao sử dụng cơng trình có cường độ đỉnh laser theo trục Ox Oy nm, λ y 400 nm Pha = sóng λx 800 I 1.5 ×1014 W cm , bước= = I 2.5 ×1014 W cm = tương đối ∆ϕ xung laser OTC có giá trị thay đổi đoạn [ 0, π ] Kết Theo tính tốn chúng tơi, tỉ lệ tín hiệu NSDI phụ thuộc mạnh vào pha tương đối xung laser OTC có chu kì π Hình Số liệu Hình chuẩn hóa theo đỉnh cao cường độ = I 2.5 × 1014 W cm Kết cho thấy tỉ lệ ion Ar2+ đạt cực đại hai giá trị ∆ϕ 0.1π 0.55π ; đạt cực tiểu ∆ϕ có giá trị 0.3π 0.85π Kết Hình cho thấy, dáng điệu đường biểu diễn phụ thuộc tỉ lệ Ar2+ theo pha tương đối không thay đổi thay đổi cường độ hai laser Tuy nhiên, đường I 2.5 ×1014 W cm cao so với cường độ tỉ lệ Ar2+ ứng với cường độ = = I 1.5 ×1014 W cm theo mơ hình simple-man (Corkum, 1993) xác suất xảy NSDI lớn trường laser có cường độ cao electron quay tái va chạm ion mẹ với lượng lớn Bên cạnh đó, đặc điểm thú vị quan sát Hình cấu trúc đầu gối không tồn cho trường hợp nguyên tử Ar Kết khác với cơng trình trước cho nguyên tử Ne (Yuan et al., 2015) He (Huynh et al., 2016) Hình Tỉ lệ tín hiệu NSDI 389 Tập 19, Số (2022): 386-398 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Trong phần tiếp theo, chúng tơi tập trung phân tích q trình động lực học hai electron ion hóa cho trường hợp laser cường độ cao = I 2.5 × 1014 W cm Hình thể CTEMD dọc theo trục phân cực xung laser 800 nm với pha tương đối khác π (Hình Đối với trường hợp ∆ϕ = (Hình 2a), ∆ϕ = 0.1π (Hình 2b), ∆ϕ = 2f), phổ động lượng theo phương Ox cho thấy tín hiệu NSDI tập trung chủ yếu góc phần tư thứ thứ ba Ngồi ra, CTEMD khơng tập trung đường chéo Điều cho thấy hai electron sau bị ion hóa kép bay khỏi ion mẹ theo 0.55π hướng có chênh lệch động lượng độ lớn Đối với trường hợp ∆ϕ = (Hình 2d), tín hiệu CTEMD tập trung dọc theo hai trục p1 x , p2 x xuất hai vùng cực đại phần âm hai trục động lượng Trong hai trường hợp tương ứng với tỉ lệ Ar2+ đạt cực tiểu (Hình 2c 2e), CTEMD theo phương Ox phân bố chủ yếu góc phần tư thứ π Điều có nghĩa thứ ba gần đường chéo trường hợp ∆ϕ = chênh lệch độ lớn động lượng hai electron ion hóa Ngồi ra, CTEMD 0.85π tập trung chủ yếu góc phần tư thứ ba CTEMD trường hợp ∆ϕ = 0.3π tập trung góc phần tư thứ thứ ba ∆ϕ = Hình Phổ động lượng tương quan hai electron dọc theo trục phân cực xung laser 800 nm pha tương đối ∆ϕ có giá trị 0, 0.1π , 0.3π , 0.55π , 0.85π , π Cường độ hai laser = I 2.5 × 1014 W cm Tiếp theo, thể CTEMD dọc theo phương Oy phương phân cực , phần lớn CTEMD tập trung góc phần tư xung laser 400 nm Hình Khi ∆ϕ = thứ thể rõ hai electron ion hoá bay khỏi ion mẹ chiều dương trục Oy Khi tăng giá trị pha tương đối laser OTC, phổ động lượng tương quan hai electron có 390 Trương Đặng Hồi Thu tgk Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM mở rộng phía âm hai trục động lượng (Hình 3b-3d), tập trung chủ yếu góc phần tư thứ ba ∆ϕ có giá trị 0.85π π (Hình 3e, 3f) Kết cho thấy laser OTC cơng cụ hữu ích để điều khiển trình NSDI nguyên tử Ar, tương tự nghiên cứu trước nguyên tử He (Zhou et al., 2011; Huynh et al., 2016), Ne (Yuan et al., 2015) Xe (Chen et al., 2013) Hình Phổ động lượng tương quan hai electron dọc theo trục phân cực xung laser 400 nm pha tương đối ∆ϕ có giá trị 0, 0.1π , 0.3π , 0.55π , 0.85π , π Cường độ hai laser = I 2.5 × 1014 W cm Lưu ý tính tốn chúng tôi, CTEMD theo phương Oz ứng với trường hợp khác pha tương đối tập trung xung quanh gốc tọa độ Kết chứng tỏ hai electron chủ yếu chuyển động mặt phẳng phân cực laser OTC Do đó, xác suất electron thứ quay va chạm không đàn hồi với ion mẹ sau bị ion hoá trường laser cao hơn, rõ ràng khơng có trường hợp ∆ϕ cho tỉ lệ NSDI kết công trình (Huynh et al., 2016) cho nguyên tử He 391 Tập 19, Số (2022): 386-398 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Hình Thời điểm tái va chạm electron tái va chạm thay đổi pha tương đối xung laser hai màu trực giao Đường màu xanh dương nét liền biểu diễn điện trường E x đường nét đứt màu xanh biểu diễn điện trường laser E y Cường độ hai laser = I 2.5 × 1014 W cm Để giải thích khác hình dạng CTEMD thay đổi pha tương đối laser OTC, phân tích phụ thuộc thời điểm tái va chạm vào pha tương đối xét chu kì laser Ở đây, T01 chu kì quang học xung laser 800 nm Vận tốc vào cuối xung laser v f electron ion hóa thời điểm ti xác định theo công thức v= v0 − f E0 ω sin (ωti ) , (2)  E  với v0 vận tốc ban đầu electron thời điểm ion hóa ti Số hạng  − sin (ωti )   ω  thành phần vận tốc electron điện trường laser gây (Zhou et al., 2011) Trong cơng trình (Zhou et al., 2011), nhóm tác giả kết luận động lượng cuối electron cạnh tranh hai thành phần phương trình (2): thành phần v0 hướng electron ion hóa theo hướng ngược (phổ động lượng tập trung phần tư thứ hai thứ tư) thành phần thứ hai hướng electron ion hóa theo hướng (phổ động lượng tập trung phần tư thứ thứ ba) Tính tốn chúng tơi cho thấy thời điểm tái va chạm electron thứ (Hình 4a, 4b 4f) tập trung chủ yếu cực tiểu laser 800 nm Khi này, số hạng thứ hai phương trình (2) chiếm ưu nên CTEMD phân bố thành hai chỏm cầu phần tư thứ thứ ba (Hình 2a, 2b, 392 Trương Đặng Hồi Thu tgk Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM 2f) (Zhou et al., 2011) Đồng thời, thời điểm tái va chạm hai electron khơng có chu kì 0.5T01 dẫn đến bất đối xứng phần tư thứ thứ ba CTEMD Lưu ý rằng, trường hợp ∆ϕ = 0.1π (Hình 4b), phân bố thời điểm tái va chạm có hai đỉnh cách 0.5T01 , bất đối xứng CTEMD rõ ràng (Hình 2b) Khi pha tương đối hai xung 0.55π , phổ thời điểm tái va chạm xuất đỉnh gần cực đại laser 800 nm Vì động lượng cuối electron xác định chủ yếu thành phần v0 Trong trường hợp này, hai electron ion hóa với vận tốc ban đầu khác p1x p2 x chênh lệch nhiều, đó, phổ CTEMD xuất hai 0.3π phần âm hai trục động lượng (Hình 2d) Trong trường hợp ∆ϕ = ∆ϕ = 0.85π , thời gian tái va chạm kéo dài (Hình 4c 4e), đóng góp hai thành phần vận tốc công thức (2) vào động lượng cuối hai electron đáng kể CTEMD dọc theo trục phân cực trường 400 nm giải thích tương tự trục phân cực trường 800 nm Kết Hình cho thấy kiện NSDI có thời gian tái va chạm kéo dài từ thời điểm trường laser 400 nm đạt cực đại đến triệt tiêu (Hình 4a-4f) Do đó, vận tốc cuối hai electron có cạnh tranh thành phần v0 thành phần thứ hai phương trình (2) Kết phổ động lượng theo trục Oy phân bố bốn góc phần tư (Hình 3a-3f) Cũng lưu ý rằng, theo trục Oy, thời gian tái va chạm hai electron khơng có chu kì 0.5T02 , với T02 chu kì quang học xung laser 400 nm, nên tồn bất đối xứng CTEMD Các phân tích chứng tỏ phân bố động lượng tương quan hai electron phụ thuộc vào việc kiểm soát thời gian tái va chạm xung laser hai màu trực giao công cụ hữu ích để thực công việc Để nghiên cứu chi tiết chế chi phối trình NSDI tác dụng trường laser hai màu trực giao, chúng tơi tiếp tục sử dụng phép phân tích quỹ đạo Tại thời điểm tái va chạm với ion mẹ, electron thứ chuyển phần lượng cho electron liên kết dẫn đến thay đổi lượng đột ngột hai electron Dựa vào kết phân tích lượng hai electron q trình tương tác với laser hai màu trực giao, trình ion hóa chủ yếu xảy theo hai chế bản: chế ion hóa trực tiếp (Chen et al., 2020) chế ion hóa hỗn (Bergues et al., 2012) Vận tốc hai electron sau thời điểm tái va chạm theo phương Ox mơ tả Hình Kết cho thấy phân bố vận tốc electron tái va chạm nguyên nhân dẫn đến thay đổi phổ CTEMD kết Hình Đối với electron tái va chạm (hàng π phân bố thành hai đỉnh cách a.u , thứ nhất), phổ vận tốc ∆ϕ = ∆ϕ = nhiên có chênh lệch tỉ lệ Ar2+ hai đỉnh nên dẫn đến phân bố bất đối xứng CTEMD (Hình 2a 2f) Khi pha tương đối OTC ∆ϕ = 0.3π 393 Tập 19, Số (2022): 386-398 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM ∆ϕ = 0.85π , khoảng cách hai đỉnh thu lại gần nhau, động lượng hai electron có chênh lệch phân tích phần (Hình 2c 2e) Khi 0.55π , vận tốc electron tái va chạm tụ lại, tạo thành đỉnh nên CTEMD xuất ∆ϕ = hai cực đại dọc theo hai trục tọa độ với độ chênh lệch động lượng lớn (Hình 2d) Đối với electron liên kết (hàng thứ hai), sau xảy kiện tái va chạm, vận tốc phần lớn electron có giá trị nhỏ chủ yếu tập trung Điều chứng tỏ electron liên kết nằm nguyên tử sau tái va chạm Hình Vận tốc theo phương Ox electron tái va chạm (hàng thứ nhất) electron liên kết (hàng thứ hai) sau thời điểm tái va chạm Cường độ hai laser = I 2.5 ×1014 W cm Trong mơ hình cổ điển, lượng quay electron tái va chạm có giá trị cực đại 3.17Up, với Up trọng động trường laser đơn sắc Theo mơ hình simpleman (Corkum, 1993), lượng quay đạt giá trị cực đại thời điểm tái va chạm diễn vị trí điện trường có giá trị 0; kiện tái va chạm xảy gần đỉnh xung laser electron có lượng quay nhỏ (Corkum, 1993; Zhou et al., 2010) Chúng tơi phân tích lượng quay electron tái va chạm tương ứng với pha tương đối khác biểu diễn Hình Đường nét đứt màu xanh thể ion hóa electron thứ hai với giá trị I P = 27.63 eV Hình 4a, 4b 4f cho thấy đa số kiện tái va chạm electron thứ với ion mẹ xảy quanh vị trí điện trường laser 800 nm có giá trị khơng, phần lớn lượng quay electron có giá trị lớn vào cỡ 25 eV (Hình 6a, 6b 6f) Tuy nhiên, lượng nhỏ ion hóa I P tái va chạm làm electron liên kết nhảy lên trạng thái kích thích Khi ∆ϕ = 0.55π , phần lớn lượng quay electron thứ có giá trị nhỏ 10 eV Nguyên nhân phân bố thời điểm tái va chạm tập trung thành đỉnh 394 Trương Đặng Hoài Thu tgk Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM cực đại điện trường laser 800 nm (Hình 4d) Do đó, trường hợp này, chế ion hố hỗn chi phối q trình NSDI 0.85π ứng với cực tiểu tín hiệu Tại hai pha tương đối ∆ϕ = 0.3π ∆ϕ = NSDI, lượng quay electron thứ kéo dài khoảng rộng có phần lớn ion hóa electron thứ hai (Hình 6c 6e) Có thể thấy rằng, kiện tái va chạm trường hợp ∆ϕ = 0.3π xảy gần cực tiểu điện trường laser 800nm làm xuất số electron có lượng quay lớn ion hóa I P Theo mơ hình simple-man (Corkum, 1993), electron có lượng quay lớn thời gian tương tác với ion mẹ ngắn (Zhou et al., 2010) electron tái va chạm truyền phần lượng cho electron liên kết Phần lượng trao đổi không đủ để bứt electron thứ hai khỏi ion mẹ nên chế ion hóa hoãn chiếm ưu 0.85π , electron thứ tái va chạm với ion mẹ quanh thời Trong trường hợp ∆ϕ = điểm điện trường laser nên lượng quay electron thứ lớn có đỉnh gần với giá trị I P Ngoài ra, trường hợp này, số kiện tái va chạm xảy gần cực đại trường laser E y , phổ mơ tả lượng quay electron thứ xuất đỉnh lượng nhỏ 10 eV Các kết phân tích lần giúp chúng tơi khẳng định chi phối chế ion hóa hỗn trình NSDI cường độ = I 2.5 × 1014 W cm Hình Năng lượng quay electron tái va chạm thay đổi pha tương đối xung laser hai màu trực giao Cường độ hai laser = I 2.5 × 1014 W cm 395 Tập 19, Số (2022): 386-398 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Kết luận Nghiên cứu chúng tơi sử dụng mơ hình tập hợp cổ điển ba chiều để khảo sát trình ion hố kép khơng liên tiếp ngun tử Ar tác dụng xung laser hai màu trực giao Kết cho thấy, phụ thuộc tín hiệu Ar2+ theo pha tương đối không tồn cấu trúc đầu gối nguyên tử He Ne Bên cạnh đó, số kiện NSDI khơng phụ thuộc vào cường độ laser Ngoài ra, phổ động lượng tương quan hai electron theo phương phân cực phụ thuộc mạnh mẽ vào pha tương đối điện trường laser Phần lớn electron quay tái va chạm với ion mẹ lân cận thời điểm laser có độ lớn nên lượng quay electron tái va chạm có giá trị lớn Điều dẫn đến chiếm ưu chế ion hố hỗn q trình NSDI hồn tồn phù hợp với dự đốn mơ hình simple-man (Corkum, 1993) Các kết thu chứng tỏ xung laser hai màu trực giao công cụ tiềm để kiểm soát động lực học electron trình tương tác laser vật chất  Tuyên bố quyền lợi: Các tác giả xác nhận hoàn tồn khơng có xung đột quyền lợi  Lời cảm ơn: Bài báo hỗ trợ Đề tài cấp sở Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, mã số CS.2020.19.50 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bergues, B., Kübel, M., Johnson, N G., Fischer, B., Camus, N., Betsch, K J., Pfeifer, T (2012) Attosecond tracing of correlated electron-emission in non-sequential double ionization Nature Communications, 3(1), 1-6 Chen, L., Zhou, Y., Huang, C., Zhang, Q., & Lu, P (2013) Attosecond-resolved electron emission in nonsequential double ionization Physical Review A, 88(4), 043425 Chen, Y., Zhou, Y., Li, Y., Li, M., Lan, P., & Lu, P (2016) The contribution of the delayed ionization in strong-field nonsequential double ionization The Journal of Chemical Physics, 144(2), 024304 Chen, J H., Xu, T T., Han, T., Sun, Y., Xu, Q Y., & Liu, X S (2020) Relative phase effect of nonsequential double ionization in Ar by two-color elliptically polarized laser field Chinese Physics B, 29(1), 013203 Corkum, P B (1993) Plasma perspective on strong field multiphoton ionization Physical Review Letters, 71(13), 1994 Haan, S L., Breen, L., Karim, A., & Eberly, J H (2006) Variable time lag and backward ejection in fulldimensional analysis of strong-field double ionization Physical Review Letters, 97(10), 103008 Hu, S X (2013) Boosting photoabsorption by attosecond control of electron correlation Physical Review Letters, 111(12), 123003 396 Trương Đặng Hồi Thu tgk Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Huynh, V S., Truong, T D H., Tran, H H Y., Vo, T L., & Pham, N T V (2016) Dependence of two-electron correlated dynamics on the relative phase of two-color orthogonal laser pulse Ho Chi Minh City University of Education Journal of Science, 3(81), 34 Lan, P., Lu, P., Li, Q., Li, F., Hong, W., & Zhang, Q (2009) Macroscopic effects for quantum control of broadband isolated attosecond pulse generation with a two-color field Physical Review A, 79(4), 043413 L'Huillier, A., Lompre, L A., Mainfray, G., & Manus, C (1982) Multiply charged ions formed by multiphoton absorption processes in the continuum Physical Review Letters, 48(26), 1814 Ma, X., Zhou, Y., & Lu, P (2016) Multiple recollisions in strong-field nonsequential double ionization Physical Review A, 93(1), 013425 Ma, X., Zhou, Y., Li, N., Li, M., & Lu, P (2018) Attosecond control of correlated electron dynamics in strong-field nonsequential double ionization by parallel two-color pulses Optics & Laser Technology, 108, 235-240 Panfili, R., Eberly, J H., & Haan, S L (2001) Comparing classical and quantum dynamics of strong-field double ionization Optics Express, 8(7), 431-435 Song, Q., Lu, P., Gong, X., Ji, Q., Lin, K., Zhang, W., Wu, J (2017) Dissociative double ionization of CO in orthogonal two-color laser fields Physical Review A, 95(1), 013406 Suran, V V., & Zapesochny, I P (1975) Observation of Sr2+ in multiple-photon ionization of strontium Soviet Technical Physics Letters, 1(420), Truong, T D H., Quach, A M., Nguyen, H H., Nguyen T U., & Pham, N T V (2021) Investigation of the dependence of multiple recollision on laser wavelength in the nonsequential double ionization process Journal of Physics: Conference Series, 1932(1), 012004 Yuan, Z., Ye, D., Xia, Q., Liu, J., & Fu, L (2015) Intensity-dependent two-electron emission dynamics with orthogonally polarized two-color laser fields Physical Review A, 91(6), 063417 Zheng, Y., Diao, H., Zeng, Z., Ge, X., Li, R., & Xu, Z (2015) Manipulating electron-ion recollision in a midinfrared laser field Physical Review A, 92(3), 033417 Zhou,Y., Liao, Q., & Lu, P (2010) Asymmetric electron energy sharing in strong-field double ionization of helium Physical Review A 82, 053402 Zhou, Y., Huang, C., Tong, A., Liao, Q., & Lu, P (2011) Correlated electron dynamics in nonsequential double ionization by orthogonal two-color laser pulses Optics Express, 19(3), 2301-2308 397 Tập 19, Số (2022): 386-398 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM CONTROLLING THE NON-SEQUENTIAL DOUBLE IONIZATION PROCESS OF Ar ATOM INDUCED BY A HIGH INTENSITY ORTHOGONAL TWO-COLOR LASER Truong Đang Hoai Thu1,2, Nguyen Hong Hanh1, Quach Ai Mi2, Tran Thi Hanh1, Pham Nguyen Thanh Vinh1* Ho Chi Minh City University of Education, Vietnam University of Science, Ho Chi Minh City, Vietnam National University Ho Chi Minh City, Vietnam * Corresponding author: Pham Nguyen Thanh Vinh – Email: vinhpnt@hcmue.edu.vn Received: October 08, 2021; Revised: October 18, 2021; Accepted: March 13, 2022 ABSTRACT In this study, the three-dimensional classical ensemble model is used to simulate the correlation of two ionized electrons of Ar atom induced by high intensity orthogonal two-color laser fields The results show that the NSDI events strongly vary with the relative phase and not depend on the laser intensity However, the knee structure in the relative phase distribution of Ar2+ signal cannot be observed Using the trajectory analysis technique, it was found that the recollision time of the first ionized electron and the velocity of the two electrons immediately after the recollision moment strongly depends on the relative phase of the two-color laser pulse, which led to the change in the shape of the correlated two-electron momentum distribution Keywords: ionization mechanism; nonsequential double ionization process; orthogonal twocolor laser field; three-dimensional classical ensemble model 398 ... electron ion hóa thứ với ion mẹ Để thu kết ổn định mặt thống kê, sử dụng tập hợp nguyên tử Ar có kích thước năm triệu ngun tử Xung laser hai màu trực giao sử dụng cơng trình có cường độ đỉnh laser. .. khảo sát q trình ion hố kép khơng liên tiếp nguyên tử Ar tác dụng xung laser hai màu trực giao Kết cho thấy, phụ thuộc tín hiệu Ar2 + theo pha tương đối khơng tồn cấu trúc đầu gối nguyên tử He Ne... sát trình NSDI cho nguyên tử khí khác, Ar Trong nghiên cứu này, tiến hành khảo sát phụ thuộc trình động lực học nguyên tử Ar vào pha tương đối hai thành phần điện trường laser hai màu có cường độ