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type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Hartmann, Maximilian David
title: Attosecond dynamics of strong-field generated ions
title_de: Attosekunden Dynamik von in starken Feldern erzeugten Ionen
subjects: 500
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adv_faculty: af-13
abstract: The main topic of this thesis is the time-resolved study of the dynamics occurring during the strong-field ionization of atoms and its application to the advancement of attosecond science. Using attosecond transient absorption spectroscopy (ATAS) in the regime where the near-infrared pump and the extreme ultraviolet probe pulses overlap, sub-cycle structures in the buildup of xenon ion population are observed and analyzed. It is established that these structures can serve as a timing tool to track dynamics with attosecond precision, thereby opening up a new domain of measurement schemes based on ATAS. At the same time, the line shapes of the observed resonances are used to reveal the dynamics of the time-dependent dipole moment of the atoms during the strong-field ionization. The investigation of the phase of the dipole moment suggests that a strong-field induced modification of the configuration interaction and dipole couplings between bound and continuum states occurs through polarization of the system. This phenomenon calls for an extended analytical description of strong-field ionization in multi-electron systems beyond the single-active electron approximation that takes laser-induced polarization of the atom into account.
abstract_translated_text: Das Hauptthema dieser Arbeit ist die zeitaufgelöste Untersuchung der Dynamiken, die während der
Starkfeldionisation von Atomen auftreten und deren Anwendung zur Entwicklung neuer Messmethoden. Mit Hilfe der Attosekunden Transienten Absorptionsspektroskopie (ATAS) im Regime in dem die nah-infraroten Anregungspulse mit den extrem ultravioletten Abfragepulsen überlappen, werden subzyklus Strukturen beim Aufbau der Xenon-Ionen-Population beobachtet und analysiert. Es wird festgestellt, dass diese Strukturen als Zeitmessinstrument dienen können, um Dynamiken mit Attosekundenpräzision zu verfolgen, wodurch sich ein neuer Bereich von auf ATAS basierenden Messverfahren eröffnet. Gleichzeitig werden die Linienformen der beobachteten Resonanzen verwendet, um die Dynamik des zeitabhängigen Dipolmoments der Atome während der Starkfeldionisation aufzuzeigen. Die Untersuchung der Phase der Dipolantwort lässt vermuten, dass eine durch das Starkfeld induzierte Modifikation der Konfigurationswechselwirkung und Dipolkopplungen zwischen gebundenen und Kontinuumszuständen stattfindet. Dieses Phänomen erfordert eine Erweiterung der analytischen Beschreibung der Starkfeldionisation in Mehr-Elektronen-Systemen, die über die Annäherung durch ein einzelnes, aktives Elektron hinausgeht und die Polarisation des Atoms durch das Laserfeld miteinbezieht.
abstract_translated_lang: ger
date: 2021
ppn_swb: 1767096887
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-302603
date_accepted: 2021-07-07
advisor: HASH(0x5634a2a35d38)
language: eng
bibsort: HARTMANNMAATTOSECOND2021
full_text_status: public
place_of_pub: Heidelberg
citation:   Hartmann, Maximilian David  (2021) Attosecond dynamics of strong-field generated ions.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/30260/1/Dissertation_Maximilian_Hartmann_print_submitted.pdf