Energy absorption, ionization, and harmonic emission in laser-irradiated atomic clusters [Elektronische Ressource] / presented by Mrityunjay Kundu

Dissertationsubmitted to theCombined Faculties for the Natural Sciences and for Mathematicsof the Ruperto-Carola University of Heidelberg, Germanyfor the degree ofDoctor of Natural Sciencespresented byMrityunjay Kunduborn in West Bengal, IndiaOral examination: December 12, 2007Energy absorption, ionization, and harmonicemission in laser-irradiated atomic clustersReferees: PD Dr. Dieter BauerProf. Dr. Ralf S. KlessenZusammenfassungDie exzellente Kopplung zwischen Laserlicht und atomaren Clustern ist bekannt und experi-mentell belegt. Allerdings wird der physikalische Mechanismus, welcher der Laserabsorptionzugrunde liegt, noch immer kontrovers diskutiert. Lineare Resonanzabsorption (LR) tritt imFalle ausreichend langer Laserpulsebeioptischen oder la¨ngeren Wellenl¨angen auf. Hierbeisteigtdie Mie-Plasmafrequenz zun¨achst auf Werte oberhalb der Laserfrequenz an, sinkt anschließendw¨ahrend der Clusterexpansion und trifft daher die Laserfrequenz zu einem bestimmten Zeit-punkt. Im Gegensatz dazu tritt LR in kurzen Pulsen nicht auf. Trotzdem besteht effizienteEnergieabsorption fort. Mit Hilfe von particle-in-cell Simulationen und analytischen Model-lierungen wird gezeigt, daß jene Clusterelektronen, die zur effizienten Laserabsorption beitrageneine nichtlineare Resonanz (NLR) durchlaufen, d.h., die instantane Frequenz ihrer Bewegungim zeitabh¨angigen, anharmonischen Potential gleicht voru¨bergehend der Laserfrequenz.