×

Физики вычислили, как движутся электроны внутри потенциального барьера под воздействием сильного электромагнитного поля в процессе квантового туннелирования

Туннелирование — это своеобразное квантовое явление. Оно необходимо для понимания поведения атомов и молекул в сильных лазерных полях. Такие процессы, как генерация гармоник высокого порядка, обусловлены динамикой электронов, возникающих после туннельной ионизации. Хотя ученые успели хорошо изучить это явление, поведение электронов под туннельным барьером оставалось не до конца раскрытым понятием.

Ионизация, вызванная сильным лазерным полем, имеет два сценария развития событий: многофотонный режим при относительно низких интенсивностях и туннелирование при высоких интенсивностях. В зависимости от интенсивности лазерного излучения, ионизация атомов и молекул в сильном поле происходит либо путем многофотонного поглощения (при низкой интенсивности), либо путем квантового туннелирования (при высокой интенсивности). Какой именно механизм будет преобладать, зависит от типа системы и частоты лазера. Туннелирование и многофотонное поглощение — это два отдельных механизма ионизации в сильных полях. Но на практике большинство экспериментов проводится в условиях, когда вклад обоих процессов играет важную роль.

Одномерная модель, разработанная Майклом Клайбером и Карен Хацагорцян из Института ядерной физики им. Макса Планка, предсказала новый механизм возбуждения. Электрон, проходя через потенциальный барьер (туннелируя), отражается от его дальней границы. Этот эффект отражения не имеет классического объяснения и является сугубо квантовым.

Запись перемещена в архив
Нет больше статей