PROCESSI ELETTRODINAMICI IN CAMPI INTENSI

L’attività di ricerca che si intende sviluppare è il naturale proseguimento della precedente. Collaborano alla ricerca: Dott. P. P. Corso, Prof. J. P. Marangos, Prof. M. H. Mittleman, Dott. F. Morales, Prof. F. Persico, Prof. R. Velotta, Prof. K. Yamanouchi. Di seguito vengono esposte le tematiche da affrontare. 1) Tomografia laser La nostra indagine precedente ha mostrato che la radiazione emessa da atomi e molecole in presenza di forti campi laser trasporta informazioni sul comportamento degli emettitori. Proseguendo una nostra idea originale, analizzeremo gli spettri di emissione con tecniche di analisi wavelet per individuare correlazioni temporali fra emissione e dinamica molecolare. Frutto di una tale ricerca sarà la possibilità di monitorare in tempo reale lo svolgimento di rapidi processi atomici e di reazioni chimiche. 2) Dinamica molecolare L'obiettivo più interessante della moderna ricerca molecolare è la messa a punto di tecniche di osservazione dei processi chimici in tempo reale. Studieremo la dinamica delle molecole in presenza di intensa radiazione laser: scopo dell'indagine è il controllo dei processi chimici elementari quali dissociazione e rottura di selezionati legami chimici. 3) Dinamica elettronica e molecolare in prossimita' di superfici Studieremo la dinamica di elettroni che in prossimità di una superficie, si trovano in presenza di un campo spazialmente periodico dovuto al reticolo e di un campo di radiazione laser. A tal scopo si metteranno a punto modelli teorici e numerici per la comprensione del problema. Intendiamo studiare la funzione d’onda degli elettroni in presenza di una matrice bidimensionale di buche di potenziale per analizzare i livelli energetici, la radiazione emessa e il riscaldamento della superficie.

Monitoraggio e controllo in tempo reale del comportamento molecolare attraverso lo studio della radiazione emessa in presenza di un campo laser. - Comprensione della dinamica degli elettroni e dei nuclei di semplici sistemi molecolari. Le informazioni che verranno estratte saranno relative alla ionizzazione, alla dissociazione e alla posizione degli elettroni all’interno delle molecole stesse. - Studio dei livelli energetici della la funzione d’onda elettronica in presenza di una matrice bidimensionale di buche di potenziale. - Analisi della radiazione emessa da una superficie e del riscaldamento della stessa. Le tematiche oggetto del presente progetto verranno sviluppate seguendo sia un approccio analitico sia un approccio computazionale. La disponibilità di soluzioni analitiche, laddove possibile, è di grande utilità poiché conduce alla individuazione dei parametri piú importanti nella determinazione e nel controllo dello spettro e fornisce un banco di prova per le tecniche numeriche. Tuttavia molto spesso sembra che l'approccio numerico sia l'unico possibile stante la difficoltà del problema. Esso consiste nella soluzione numerica dell’equazione di Schroedinger che descrive il problema. Per la descrizione del moto degli elettroni e dei nuclei sono presi in considerazione due differenti tipi di approccio. Il primo è quello semiclassico in cui il moto elettronico è descritto quantomeccanicamente ed il moto nucleare in maniera classica. Il secondo approccio è quello in cui la descrizione del moto di tutti i costituenti dei sistemi molecolari viene fatta quantomeccanicamente. Il nostro gruppo di ricerca ha messo a punto sofisticati codici numerici seriali e paralleli di soluzione che accoppiano la velocità con la affidabilità della soluzione. Questi codici numerici possono essere usati nello studio di tutti i sistemi molecolari oggetto del presente progetto.