基于时变优化二阶多体微扰理论研究 Ne 原子的激光驱动多电子动力学

我们使用显式时变的优化二阶多体微扰方法（TD-OMP2，其中轨道与振幅均随时间变化）计算了 Ne 的高次谐波产生（HHG）谱、强场电离以及时变偶极矩。我们考虑了近红外（800 nm）与中红外（1200 nm）激光脉冲，其强度极高（$5\times10^{14}$、$8\times10^{14}$ 与 $1\times10^{15}$ W/cm$^2$），这是高电离势（21.6 eV）原子强场实验所需的条件。我们将 TD-OMP2 方法的结果与时变完全活性空间自洽场方法以及时变 Hartree-Fock 方法进行比较。此外，我们报道了在所选活性空间内 TD-CC2 方法的实现，它也是 TD-CCSD 方法的二阶近似，并给出了在 800 nm 波长、强度 $5\times10^{13}$ W/cm$^2$ 下的时变偶极矩与 HHG 谱结果。研究发现，TD-CC2 方法在较高激光强度下不稳定，且不能对物理性质提供规范不变的描述，这使得 TD-OMP2 成为拓展至更大化学体系、尤其是强场动力学研究的更优选择。所得结果表明，TD-OMP2 方法表现中等，高估了 Ne 的响应，而 TDHF 低估了响应。尽管如此，凭借激光-电子相互作用的非微扰纳入以及轨道的时变优化，在时变微扰方法框架内实现此类高度非线性非微扰现象的稳定计算仍是显著的。