Entwicklung eines semiklassischen Formalismus zur Beschreibung der Wellenpaketdynamik durch explizit zeitabhängige Tunnelbarrieren

In dieser Arbeit wird im Rahmen der Propagation eines einzelnen Wellenpaketes ein semiklassischer Realzeitformalismus entwickelt, der in der Lage ist, Tunnelphänomene in explizit zeitabhängigen Systemen zu erfassen. Die Basis bildet dabei die Funktionalintegralformulierung der Quantenmechanik und die daraus resultierende semiklassische Näherung. Eine Erweiterung dieser Näherung zur Beschreibung des Tunneleffekts in allgemeineren Potenzialen geschah bisher nur im Rahmen von Imaginärzeittheorien, welche bei der Beschreibung explizit zeitabhängiger Systeme versagen. Durch eine detaillierte Analyse des Realzeitpfadintegrals unter Berücksichtigung der Lösungen der Newtonschen Bewegungsgleichungen in der komplexen Koordinatenebene konnte ein konsistenter semiklassischer Realzeitpropagator konstruiert werden, mit dem es möglich ist Tunneln zu beschreiben. Dabei zeigt sich am Beispiel einer allgemeinen Klasse von Streupotenzialen, dass das exakte Pfadintegral im Limes langer Zeiten durch 'quasistationäre Fluktuationen', die eng mit Kaustiken in Verbindung stehen, dominiert wird. Aus diesem Wissen resultiert ein erweitertes semiklassisches Propagationsschema, welches tiefes Tunneln nicht nur durch statische sondern auch durch getriebene Tunnelbarrieren beschreiben kann. Die Methode wird in dieser Arbeit weiter auf getriebene metastabile Potenziale angewendet und erste Resultate bezüglich einer möglichen Beschreibung von Dissoziations-/Ionisationsvorgängen aufgrund des Tunneleffekts werden vorgestellt.

Author dc:creator

• Saltzer, Markus

Contributors dc:contributor

• Grabert, Hermann

• Wellenpaketdynamik
• Tunnelionisation
• semiclassical real-time tunneling
• wave-paket dynamics
• path integral
• driven barriers

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