Dynamique d’électrons pour des atomes soumis à des impulsions lasers intenses polarisées elliptiquement

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Date/heure
Date(s) - 25/09/2019
14 h 00 min - 16 h 00 min

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Jonathan DUBOIS (I2M, GDAC, Aix-Marseille Université)

Soutenance de thèse


Dynamique d’électrons pour des atomes soumis à des impulsions lasers intenses polarisées elliptiquement.

Assujettir des atomes ou des molécules à des impulsions lasers de fortes intensités donne lieu à une variété de phénomènes hautement non-linéaires, tels que par exemple l’ionisation d’électrons et la radiation de photons de hautes fréquences. Les distributions des vitesses des électrons ionisés ou des fréquences des photons radiés encodent des informations pertinentes sur les atomes ou les molécules ciblés à l’échelle temporelle naturelle des électrons, l’attoseconde. Comprendre la dynamique des électrons ionisés ainsi qu’identifier les mécanismes de radiation de hautes fréquences sont des étapes essentielles afin d’interpréter et décoder les informations cryptées dans les mesures expérimentales. Dans cette thèse, des atomes soumis à des impulsions lasers de fortes intensités polarisées elliptiquement dans le régime infra-rouge sont étudiés théoriquement. Malgré leur nature fondamentalement quantique dans les atomes, les électrons manifestent certains comportements classiques lorsqu’ils sont sujets à des impulsions lasers de fortes intensités. Nous exploitons ces traits classiques pour comprendre et illustrer, à l’aide des trajectoires et de la dynamique non-linéaire, les mécanismes physiques en jeu afin d’interpréter les résultats expérimentaux. Nous montrons le rôle interdépendant de l’ionisation quantique par effet tunnel de l’électron et successivement de son mouvement classique pour interpréter les mesures en science attoseconde.

Electron dynamics for atoms driven by intense and elliptically polarized laser pulses

Subjecting atoms or molecules to intense laser pulses gives rise to a variety of highly nonlinear phenomena, such as for instance the ionization of electrons and the radiation of high-frequency photons. The distributions of the velocity of the ionized electrons or the frequency of the radiated photons measured at the detector encode relevant informations on the target atoms and molecules at the natural time scale of the electrons, the attosecond. Understanding the dynamics of the ionized electrons and identifying the mechanisms of high-frequency radiation are essential steps toward interpreting and decoding the informations encrypted in the experimental measurements. In this thesis, atoms subjected to intense and elliptically polarized laser fields in the infrared regime are theoretically studied. Despite their fundamental quantal nature in atoms, electrons display some classical behaviors when subjected to intense laser pulses. We exploit these classical features to understand and picture, with the help of trajectories and nonlinear dynamics, the physical mechanisms at play in order to interpret experimental measurements. We show the interdependent role of the quantum tunnel ionization of the electron and its subsequent classical motion for interpreting measurements in attosecond science.

*Membres du jury :


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Olivier CHABROL
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