Atoms in Intense Laser Fields

W......Page 0
Preface page xi 11......Page 12
Part I Basic concepts      1......Page 14
--- see also multiphoton double ionization multiphoton processes, 3......Page 16
Sturmian-Floquet theory, 5......Page 18
self-amplified spontaneous emission, 10......Page 23
21......Page 34
29......Page 42
spontaneous emission, 37......Page 50
Kroll and Watson formula, see laser-assisted scattering of an electron by a potential Kubo-Anderson process, 52......Page 65
time-dependent Schrodinger equation, 57......Page 70
--- gauge transformation, 62-65......Page 75
see also resonances stimulated emission, 65......Page 78
evolution operator, 66......Page 79
--- causal (time-retarded), 68......Page 81
71......Page 84
75......Page 88
Part II Theoretical methods      91......Page 104
93......Page 106
--- variation of constants method, 125-136......Page 138
FEL, see free electron laser Feshbach projection operators, 137......Page 150
141......Page 154
142......Page 155
--- bound-bound dynamics, 155-170......Page 168
Landau-Zener model, 170......Page 183
--- virtual photons, 179......Page 192
191......Page 204
194......Page 207
196......Page 209
218......Page 231
219......Page 232
232......Page 245
soft-core Coulomb potential, 236......Page 249
5.4 Time-dependent Schrodinger equation for atomic hydrogen 241......Page 254
time-dependent Hartree-Fock method, 247......Page 260
258......Page 271
260......Page 273
267......Page 280
268......Page 281
281......Page 294
saddle point integration, 288......Page 301
305......Page 318
320......Page 333
--- non-dipole effects, 323-331......Page 336
stabilization in intense high-frequency laser fields, 334......Page 347
7.2 Structure of atomic hydrogen in intense, high-frequency laser fields 340......Page 353
350......Page 363
Part III Multiphoton atomic physics      375......Page 388
377......Page 390
single photon double ionization, 398-400......Page 411
9.1 Experiments 418......Page 431
422......Page 435
--- conversion efficiency, 439-441......Page 452
444......Page 457
466......Page 479
--- experiments, 468-472......Page 481
--- basic theory, 472-479......Page 485
500......Page 513
550......Page 563
Author index 552......Page 565
Subject index 564......Page 577
380......Page 393
390......Page 403
--- cut-off, direct ionization, 299......Page 312
--- direct ionization, 387......Page 400
--- resonant enhancement, 388-390; see also......Page 401
--- momentum distribution, 391......Page 404
240......Page 253
--- ellipticity distributions (ED), 392......Page 405
294......Page 307
310......Page 323
316......Page 329
17......Page 30
SDI, see multiphoton double ionization second-order Dirac equation, see Dirac equation selection rules, 116-118......Page 129
384......Page 397
393......Page 406
--- time-dependent calculations of ATI spectra, 233......Page 246
244......Page 257
ponderomotive force, see electron, classical dynamics ponderomotive shift, 245......Page 258
246......Page 259
251......Page 264
252......Page 265
--- in Floquet theory, 146......Page 159
--- in perturbation theory, 105-111......Page 118
290......Page 303
306......Page 319
279......Page 292
alternating direction implicit scheme, 226......Page 239
multiphoton ionization, 4......Page 17
--- long and short, 25......Page 38
--- see also Kramers-Henneberger frame time-evolution operator, see evolution operator time-frequency analysis, see wavelet analysis time-resolved Auger decay, 455-457; see also......Page 468
26......Page 39
449......Page 462
--- duration of, 451-454......Page 464
--- frequency resolved optical gating (FROG), 452-454......Page 465
--- width of, 448......Page 461
--- phase, 446......Page 459
--- resonstruction of attosecond beating by interference of two-photon transitions (RABITT), 447......Page 460
attosecond timing of electron dynamics, 457-458......Page 470
autoionizing states, 213......Page 226
188......Page 201
344......Page 357
Schwinger limit, 89......Page 102
left-hand eigenvectors, 185......Page 198
Bloch operator, 198......Page 211
quasi-energy, 144......Page 157
counter-rotating terms, 161......Page 174
31......Page 44
139......Page 152
--- Born series, 479-482......Page 492
30......Page 43
Brillouin zone, 148......Page 161
230......Page 243
253......Page 266
262......Page 275
split operator scheme, 223-227......Page 236
--- AC, 12......Page 25
Hartree-Fock method HFFT, see Floquet theory HHG, see high-order harmonic generation high-frequency regime, 237......Page 250
256......Page 269
--- recollision ionization, 389......Page 402
6......Page 19
--- (inhomogeneous differential equations) DATI, see double above threshold ionization death valley, 355......Page 368
--- ion momentum distribution, 407-410......Page 420
--- spectroscopy complex scaling, 183......Page 196
254......Page 267
--- DC, 269,......Page 282
Coulomb Green\'s function, 119-122......Page 132
Sommerfeld parameter, 120......Page 133
228......Page 241
257......Page 270
dichotomy, atomic, see dressed states differential rates, 124......Page 137
60......Page 73
Floquet Hamiltonian, 145......Page 158
peak suppression, see above-threshold ionization perturbation theory, 24......Page 37
423......Page 436
--- rate of harmonic photon spontaneous emission, 425......Page 438
--- velocity of, 426......Page 439
--- static, 114......Page 127
tunneling formulae, 272......Page 285
Dirac equation, 82......Page 95
261......Page 274
--- second-order, 83......Page 96
Pauli equation, 84-86......Page 97
see also trajectories, long and short SEPE, see simultaneous electron-photon excitation SFA, see strong-field approximation shadow states, 189......Page 202
--- with XUV photons, 412-413......Page 425
double-slit scheme in the time domain, 458-461......Page 471
dressed potential, 335......Page 348
341......Page 354
100......Page 113
129......Page 142
Rydberg wave packets, 138......Page 151
503......Page 516
538......Page 551
--- classification in the high-frequency Floquet theory, 343......Page 356
349......Page 362
dichotomy in high-frequency fields, 347......Page 360
356......Page 369
175......Page 188
180......Page 193
--- between dressed states, 166......Page 179
386......Page 399
--- kinetic momentum, 53......Page 66
trajectories complex, 293......Page 306
307......Page 320
369......Page 382
--- non-relativistic, non-dipole regime, 72-74......Page 85
55......Page 68
150......Page 163
298......Page 311
--- quiver amplitude, 54......Page 67
--- relativistic mass shift, 77......Page 90
--- relativistic regime, 76-77......Page 89
triple differential cross section, 399......Page 412
181......Page 194
339......Page 352
158......Page 171
--- strong-field perturbation theory, 283-285......Page 296
--- Gordon-Volkov, 70-71......Page 83
302......Page 315
156......Page 169
--- cycle-average DC rate, 270......Page 283
--- breakdown of, 367-372......Page 380
for commensurable frequencies, 151......Page 164
for incommensurable frequencies, 152......Page 165
206......Page 219
Foldy-Wouthuysen transformation, 86-88......Page 99
--- sine-like, 9......Page 22
see also laser-assisted electron-atom collisions simultaneous electron-photon ionization, 467......Page 480
--- Goppert-Mayer gauge factor, 131......Page 144
--- breakdown of LOPT, 115......Page 128
130......Page 143
149......Page 162
473......Page 486
171......Page 184
--- momentum normalization, 69......Page 82
resolvent operator, 118......Page 131
402......Page 415
287......Page 300
235......Page 248
--- tf-matrix method, time-dependent, 239......Page 252
419......Page 432
--- tunability, 443......Page 456
--- coherence, 441-443......Page 454
315......Page 328
432......Page 445
318......Page 331
--- by a medium, 438-444......Page 451
--- non-dipole effects, 325-331......Page 338
--- Morlet wavelet, 428......Page 441
314......Page 327
--- plateau, 22......Page 35
317......Page 330
431......Page 444
433......Page 446
435......Page 448
--- Sturmian-Floquet calculations, 429......Page 442
wavelet analysis, 427-428......Page 440
--- double ionization, 404......Page 417
409......Page 422
--- interaction picture, 95-98......Page 108
278......Page 291
304......Page 317
15......Page 28
385......Page 398
401......Page 414
Keldysh theory, 289-301......Page 302
--- non-adiabatic corrections, 300......Page 313
relativistic Schrodinger equation, 78-79......Page 91
pair production, 80......Page 93
202......Page 215
Markov process, 51......Page 64
--- Poynting vector, 43......Page 56
polarization vector, 39......Page 52
--- carrier angular frequency, 44......Page 57
--- few-cycle, 8......Page 21
--- velocity-map imaging, 18......Page 31
19......Page 32
--- peak intensity, 46......Page 59
238......Page 251
459......Page 472
460......Page 473
277......Page 290
--- Gaussian beam, 49......Page 62
--- Rayleigh length, 50......Page 63
--- see also simultaneous electron-photon excitation; simultaneous electron-photon ionization laser-assisted photoelectric effect, 396-398......Page 409
--- Born-Floquet theory, 522-525......Page 535
502......Page 515
527......Page 540
537......Page 550
--- double poles of the S-matrix, 541-544......Page 554
--- exchange effects, 515-518......Page 528
--- extensions to the semi-perturbative theory, 520......Page 533
528......Page 541
-matrix-Floquet calculations, 525-526......Page 538
--- target-dressing effects, 507-515......Page 520
192......Page 205
--- Bunkin and Fedorov formula, 483-485......Page 496
--- ^-matrix-Floquet calculations, 498-500......Page 511
--- critical scattering geometries, 487......Page 500
--- photons, 476-477......Page 489
--- first Born approximation, 482-485......Page 495
--- Floquet-Lippmann-Schwinger equation, 478-479......Page 491
--- high-frequency approximation, 493-494......Page 506
485......Page 498
--- Kruger and Jung formula, 491......Page 504
laser-assisted Coulomb scattering, 495-500......Page 508
Low theorem, 486......Page 499
--- T-matrix elements, 475-476......Page 488
474......Page 487
LICS, see laser-induced continuum structures LIDS, see laser-induced degenerate states light-induced states, 182......Page 195
210......Page 223
212......Page 225
semi-classical recollision model, 16......Page 29
Monte Carlo calculations, 362......Page 375
TDCS, see triple differential cross section TDSE, see time-dependent Schrodinger equation time-dependent density functional theory, 249-251......Page 262
400......Page 413
--- double-hump momentum distribution, 408......Page 421
405......Page 418
--- in ultra-short pulses, 411-412......Page 424
see also laser-assisted electron-atom collisions single active electron approximation, 20......Page 33
403......Page 416
410......Page 423
378......Page 391
104......Page 117
--- lowest order (LOPT), 11......Page 24
186......Page 199
195......Page 208
208......Page 221
--- Sturmain-Floquet theory two-color, 395-398......Page 408
tunneling time, 280......Page 293
28......Page 41
153......Page 166
--- amplification optical parametric chirped pulse amplification, 7......Page 20
273......Page 286
88......Page 101
207......Page 220
--- and Floquet theory, 162......Page 175
165......Page 178
184......Page 197
--- inhomogeneous differential equations, 122-123......Page 135
--- and perturbation theory, 99......Page 112
--- ellipticity parameter, 40......Page 53
27......Page 40
--- see also channel closing and Stark shift, AC propagator, 67......Page 80
337......Page 350
193......Page 206
--- o2 -expansion, 271......Page 284
136......Page 149
159......Page 172
164......Page 177
336......Page 349
--- between field-free states, 106......Page 119
109......Page 122
rotating wave approximation, 135......Page 148
291......Page 304
321......Page 334
284......Page 297
286......Page 299
312......Page 325
shake-up, 368......Page 381
471......Page 484
526......Page 539
--- Geltman-Maquet formula, 532......Page 545
--- at low electron energies, 530......Page 543
534......Page 547
536......Page 549
394......Page 407
--- time-dependent dynamics, 357-363......Page 370
113......Page 126
338......Page 351
381......Page 394
--- Coulomb corrections, 301......Page 314
319......Page 332
434......Page 447
--- many-body S-matrix theory; Keldysh theory Sturmian functions, 121......Page 134
383......Page 396
--- interaction Hamiltonian, 59......Page 72
--- velocity gauge, 64......Page 77
--- non-relativistic, non-dipole, 74-75......Page 87
--- laser-assisted Auger decay Tomonaga-Schwinger equation, 96......Page 109
transition amplitude, 101......Page 114
282......Page 295
transition rate, 102......Page 115
563......Page 576
328......Page 341
tunneling ionization, 14......Page 27
309......Page 322
--- laser-assisted photoelectric effect two-level model, 134......Page 147