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《双_激光脉冲作用下paul阱中单离子的规则与混沌运动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第57卷第3期2008年3月物理学报Vol.57,No.3,March,200810003290200857(03)160808ACTAPHYSICASINICA2008Chin.Phys.Soc.双激光脉冲作用下Paul阱中单离子*的规则与混沌运动1)2)1)1)陈文钦海文华宋建文1)(湖南师范大学物理系,长沙410081)2)(华南热带农业大学基础学院,儋州571737)(2007年5月30日收到;2007年7月3日收到修改稿)考虑赝势近似下囚禁于Paul阱
2、中的单离子与双脉冲型周期势相互作用系统的规则与混沌运动.应用积分方程方法得到系统的经典运动精确解,通过数值方法作出相空间轨道图和平均能量的时间演化曲线.结合分析与数值结果,发现两个有趣的结论.即在离子与单脉冲作用出现共振失稳的情形,在双脉冲作用下却出现了稳定的规则运动;离子随着双脉冲中两个脉冲之间的时间间隔减小而由规则运动转为混沌运动,其平均能量扩散的快慢与混沌运动的混乱程度相关.还研究了系统的共振失稳,发现通过调节激光波矢可以控制这种不稳定性.关键词:双脉冲,囚禁离子,精确解,混沌P
3、ACC:3280,0545冲作用下的囚禁单离子系统经典混沌和量子混沌的1引言性质.最近,人们又研究了激光形成的空间势对[23]囚禁单离子量子态的影响.根据量子经典对应自从利用Paul阱在室温下实现了单个离子的原理,经典不稳定性和混沌特征必将在离子的量子[1]稳定囚禁以后,关于囚禁单离子的研究报道越来运动中有所对应.因此对囚禁离子各种新的经典运越多.目前,世界上至少有20多个小组在对Paul阱动性质的研究仍然是必要和重要的.[2]中的单离子进行研究.离子囚禁技术与激光冷却与单激光脉冲作用下
4、的系统相比,双激光的结合使离子阱系统具有更多的优点,从而被科学脉冲作用系统有许多不同性质,近年来已引起人们[2426]和技术研究的更多领域采用.如非经典态的制关注.双激光脉冲作用于一维转子称为2[3-5][6][79]备,量子跃迁现象的观测,量子逻辑操作,KR系统,其量子力学时间演化矩阵U(t,t0)=[10,11][12]量子信息,高精密光谱测量和离子阱质谱分U(T,0)比单激光脉冲作用于转子(KR)的[13][24]析等等.囚禁于Paul阱中的离子是一个非常有趣U(T,0)
5、有一个新的振荡结构,导致新的时间演的非线性动力学系统,目前对单离子和多离子动力化性质.在单激光脉冲对原子的作用系统中,通[14,15]学特征的研究已引起了许多关注.产生非线性常经典混沌力学只显示短时间(2或3个脉冲)的扩[26,27]的因素很多,激光场作用于囚禁单离子产生的非线散关联;而在双激光脉冲对原子作用的系[1622][25]性尤为被关注.当激光强度很小时,运动方程统,经典混沌扩散显示新型的长程整体关联.我的线性项起主导作用,离子作规则运动;随着激光强们期待,双激光脉冲对囚禁离子的
6、作用也将导致度增加,方程中的非线性逐渐起主导作用,离子将进某些新的现象.[1821]入混沌状态.文献[19]研究了激光驻波作用下本文主要探讨在赝势近似下,双激光脉冲作的单离子系统,文献[20,21]分别研究了单驻波和双用在Paul阱中的单离子系统产生的规则和混沌运驻波型激光单脉冲作用下囚禁单离子系统的经动.我们首先应用积分方程方法得到系统的经典运典和量子力学特征,文献[22]研究了高斯型激光脉动精确解,包括任意时间区间的连续运动态和以双*国家自然科学基金(批准号:10575034)和波谱与
7、原子分子物理国家重点实验室(批准号:T152504)资助的课题.通讯作者.Email:whhai2005@yahoo.com.cn3期陈文钦等:双激光脉冲作用下Paul阱中单离子的规则与混沌运动1609激光脉冲中第一个激光脉冲打开时刻为时间变量+(t-iT-)].(2)的离散映射关系.通过数值方法作出在不同参数值x令t=Tt,=T和x=,得到无量纲化的经典运2k和不同初始条件下的相空间轨道,并计算囚禁离子动方程的平均能量,结合分析与数值结果研究囚禁离子的!规则与混沌运动特性.我们
8、发现几个新的动力学性x#+2x=Ksin(x)[(t-i)i=1质:一是囚禁离子的运动状态与双激光脉冲中第+(t-i-)],(3)二个脉冲打开的时间间隔紧密相关,固定其他参式中=0T为无量纲频率,因K∀与!有相同量数调节,随着的减小,系统将由规则运动状态过2渡到混沌运动状态;二是在单脉冲作用于离子系纲,K=4kK∀=4kK∀的分子分母均有动量的量m0m0k统出现共振失稳的情形下,2激光脉冲作用的囚禁纲,所以K为无量纲的脉冲强度,新的变量t,和x离子系统却出现了稳定的规则运动
