Interaction laser-atome : nouvelles approches théoriques dépendantes du temps

Ce travail porte sur le développement de nouvelles méthodes dépendantes du temps pour l'étude de l'interaction laser-atome; il vise deux objectifs. Le premier fait suite au désaccord significatif existant entre les résultats de différents calculs de section efficace de double ionisation par absorption de deux photons de l'atome d'hélium. Il s'agit de déterminer si ce désaccord est lié à la prise en compte ou non de la corrélation électronique dans la voie de sortie. Pour répondre à cette question, nous développons une méthode hybride combinant la résolution numérique de l'équation de Schrödinger (ES) avec une méthode de type R-matrice. L’analyse des résultats pour l'ionisation de l'hélium par un et deux photons montre que le désaccord n’est pas lié à la corrélation dans la voie de sortie. Le second objectif, lié à l'inexistence de fonctions d'onde analytiques décrivant les continua multiples, est de développer une méthode permettant d'éviter la projection des paquets d'ondes (PO) sur ces fonctions pour en extraire l'information pertinente. Cet objectif est atteint en introduisant dans l’ES un facteur d’échelle dépendant du temps qui conduit à un confinement du PO. Cette méthode est analysée en l'appliquant à l'étude de l’interaction d’atomes à un électron actif avec une impulsion laser. Sa mise en oeuvre nécessite par ailleurs le développement d'algorithmes performants de propagation temporelle des PO. Différents algorithmes sont étudiés en détail. Pour tester ces derniers, nous étudions en profondeur l'ionisation de l'hydrogène atomique en régime basse fréquence pour expliquer l'inattendue présence des structures observées à basse énergie dans les spectres de photo-ionisation d’atomes et molécules, mesurés dans la direction de polarisation du champ.
(SC - Sciences) -- UCL, 2014