Directional dissociation of molecules by spatially and temporally modified laser fields - Karakaş, Saba Arife Bozpolat (My University, 2020)
Bu tezde ultra-hızlı fiziğin dört temel konusuna dair sonuçlar ile bu sonuçların teorik temelleri anlatılmaktadır. Bu konular ele alınırken lazer atması hem uzaysal hem de zamansal olarak çeşitli şekillerde modifiye edilmiştir. Ayrışmanın şiddet bağımlılığında öncelikle basit olarak hangi ayrışma kanalının hangi şiddette açıldığı gösterilmiştir. Bu hesaplamalarda sistem bir nanotip civarına taşınarak bu nanotipin ayrışma kanallarına etkisi de incelenmiştir. İkinci kısımda iki-döngülü, gausyen zarflı lazer atmasına bir son-atma eklenmiştir.Burada motivasyon, gerçek deneysel ortamlarda temiz bir lazer atmasının oluşturulmasının çok zor olmasıdır. Bu zorluk nedeni ile görece zayıf bir son-atma eklenerek bu atmanın sonuçlara etkisi teorik olarak irdelenmiştir. Bu son-atmanın, zaman ölçeklerinin uzun olmasından dolayı BS ve özellikle ZPD kanallarını etkilediği ve bu iki kanalın üstüste geldiği düşük KER bölgesinde ayrışmayı ve ayrışma asimetrisini modifiye ettiği görülmüştür. Cıvıltılı ultra kısa lazer atmaları konusunda “Atma Genişliği Korunan Cıvıltılama” ismi verilmiş olan cıvıltılama şekli teorik olarak önerilmektedir. Bu yeni mekanizma ile cıvıltılanmış lazer atmalarının ayrışma verimini ve ayrışmadaki asimetriyi kuvvetli bir şekilde modifiye ettiği bulunmuştur. Cıvıltı arttıkça ayrışma veriminin arttığı ve cıvıltı ile lineer bağımlı şekilde düşük enerjilere kaydığı görülmüştür. Bu pozitif cıvıltı için ATD kanalının şiddetlenerek düşük enerjilere doğru kaydığını göstermektedir. İzotop etkisinin ayrıntılı araştırılması ile ayrışma verimine ve asimetriye dair önemli sonuçlar elde edilmiştir. Bu kısımda sistem metalik bir nanotipin civarına taşınmıştır. Bu sayede sistemin uzay-bağımlı bir elektrik alan ile ayrışması sağlanmıştır. Kütlenin artması ile ayrışma veriminin düştüğü, ancak ayrışma piklerinin daha yüksek enerjilere doğru, kütle numarasına lineer bağımlı olarak kaydığı gözlenmiştir. Tezde ayrıca uzay-bağımlı yakın alanın sonucu olarak oluşmuş olan asimetri kontrastı da ayrıntılı olarak incelenmiştir.

In this thesis, the results of the four fundamental subjects of ultra-fast physics andthe theoretical foundations of these results are explained. In addressing these issues, laser pulse has been modified in various ways, both spatially and temporally. In the intensity dependence of dissociation, it has been shown in a simple way which dissociation channel is opened at which intensity. In these calculations, the system was moved around a nanotip and the effect of this nanotip on the dissociation channels was also examined. In the second part, a post-pulse is added to the two-cycle, ultra-short laser pulse with gaussian-envelope. The motivation here is that it is very difficult to create a clean laser pulse in real experimental settings. Because of this difficulty, a relatively weak post-pulse is added and the effect of this pulse on the results was examined theoretically. This post-pulse has been observed to affect the BS and especially the ZPD channels due to the long time scales and modifies the dissociation and asymmetry inthe low KER region where these two channels overlap. In the case of chirped ultra-short laser pulses, the form of chirping, called “Pulse-Width Maintained Chirping”, is theoretically proposed. This shows that for positivechirp, the ATD channel shifts towards low energies. With detailed investigation of the isotope effect, important results were obtained regarding the dissociation yield and asymmetry. In this part, the system has been moved around a metallic nanotip. In this way, the laser interacted with both the molecule and the nanotip, and the system was dissociated by a space-dependent electric field by creating a space-dependent near field around the nanotip. Both heteronucleus and homonucleus isotopes of the hydrogen molecule have been studied. It has been observed that the dissociation yield decreases with the increase in mass, but the dissociation peaks shift towards higher energies, with a linear dependence on the mass number. In the thesis, the asymmetry contrast formed as a result of the space-dependent near field is also examined in detail.
Keywords: Attofizik; Attonanofizik; Attonanophysics; Ayrışma; Fizik; Molecular Dissociation; Molecules; Moleküler Ayrışma Attophysics; Moleküller; Nearfield; Physics; Segregation; Yakınalan