Few particle systems interacting with a strong laser field

Resumen

La tésis presentada aborda los problemas de interacción de un laser intenso con átomos y moléculas haciendo énfasis en los mecanismos de correlación entre los electrones. A lo largo de la última década, el avance en la tecnología de amplificación laser llamada CPA (Chirped Pulse Amplification) ha permitido disponer de fuentes laser de luz muy intensa,, por encima de la unidad atómica de intensidad (I_c=3.5e14 W/cm^2). Cuando los átomos o las moléculas interaccionan con esta luz, la misma estructura del átomo queda totalmente distorsionada por lo que un estudio perturbativo de la interacción ya no es posible. En esta tésis abordamos este problema, el de la ionización de átomos y moléculas en interacción con un laser intenso. El principal objetivo de la tésis es el de mostrar como los efectos de correlación entre los electrones del átomo sigue siendo muy importante aún cuando la interacción con el laser es tan intensa. La metodología del estudio es la resolución ab initio de la Ecuación de Schroedinger dependiente del tiempo. La resolución numérica de estas ecuaciones requiere complejas técnicas numéricas y de ordenadores de cómputo masivo. Los resultados más importantes de la tesis son los siguientes: En un modelo unidimensional del Helio que incluye de manera exacta la interacción entre dos electrones y el campo, hemos mostrado las diferencias que se observan cuando se comparan dos tipos de átomos de Helio. En el caso del singlete del Helio, la doble ionización es más eficiente que en el triplete donde la correlación se inhibe. Estas ideas se pueden extender a átomos de tres electrones como el Litio en el cual existen dos canales de ionización. Nuestro modelo da cuenta de la diferencia entre estos dos canales y la atribuye al efecto de la simetría de intercambio exigida por el principio de exclusión de Pauli.