用TDDFT方法计算钠原子激发态和氢分子高阶谐振的产生

摘要

本文采用含时密度泛函方法，结合赝势模型和交换相关作用的局域密度近似，用Petersilka线性响应函数理论成功求解了钠原子多个激发态的能级。计算得出的钠原子光谱与实验数据符合较好，其中主线系四条谱线波长的相对误差低于0.6﹪。采用含时密度泛函方法，结合赝势模型和电子交换相关作用的广义梯度近似，模拟了氢分子在超强飞秒激光脉冲作用下的高阶谐振的产生现象。计算结果表明氢分子的高阶谐振谱和典型的原子高阶谐振谱结构相似，具有“下降—平台—截止，，的结构特征；当脉冲偏振方向与分子轴线垂直或者平行时，氢分子的空间对称性导致了其高阶谐振的阶次选择性，即偶次谐振被禁闭，只出现奇次谐振的现象。将计算结果与经典的一维软化库仑势模型相比，发现它们的最高转换率阶次相同，都在9-19次之间；含时密度泛函计算所得的截止频率比经典模型要低。而不同的激光偏振方向会导致高阶谐振的截止频率和谱线强度的变化。

目录

摘 要

1前言

2基本概念和原理

2.1引言-量子多体问题

2.2哈特利-福克近似

2.3密度泛函理论

2.4含时密度泛函理论

2.4.1TDFT的基本思想

2.4.2交换关联势的近似

2.5赝势模型

2.6相关数值方法

2.7程序结构和模块

3用TDDFT方法计算钠原子跃迁光谱

3.1引言

3.2 Petersilka线性响应函数理论

3.3钠原子激发态能级的具体计算

3.4计算结果和讨论

4用TDDFT模拟氢分子高阶谐振的产生

4.1引言

4.2物理模型

4.3计算细节

4.4部分计算结果和讨论

5论文总结和展望

参考文献

致 谢

攻读学位期间发表的论文