В 2021 году по теме проекта получены следующие основные результаты: 1) Разработаны компьютерные программы и проведены расчеты генерации гармоник молекулярным ионом H2+ под действием двухчастотного (ω, 2ω) лазерного импульса, в котором циркулярно-поляризованные компоненты имеют противоположное направление вращения вектора поляризации. Длины волн компоненты с основной частотой и компоненты со второй гармоникой выбраны 800 нм и 400 нм соответственно. Обе компоненты поляризованы циркулярно в плоскости, перпендикулярной оси молекулы, но имеют противоположное направление вращения векторов поляризации. Анализ спектров гармоник при разных временах задержки между компонентами импульса показывает, что самый сильный сигнал во всех частях спектра наблюдается при полном перекрывании компонент, когда временная задержка между ними отсутствует. При появлении задержки энергия излученных гармоник уменьшается. Этот эффект зависит от соотношения интенсивностей компонент, величины задержки и области частот в спектре. Обнаружена асимметрия относительно знака задержки. При положительной задержке (компонента 400 нм начинается раньше, чем компонента 800 нм) уровень сигнала в низкочастотной области спектра и в области плато меньше, чем при отрицательной задержке (компонента 800 нм начинается раньше, чем компонента 400 нм) с той же самой абсолютной величиной. 2) Рассчитаны вероятности ионизации и спектры фотоэлектронов при ионизации атома водорода и водородоподобных ионов He+ и Ne9+ в сверхсильных электромагнитных полях. Нестационарное уравнение Дирака решалось с помощью обобщенного псевдоспектрального метода в сферических координатах. Предложено простое преобразование исходного радиального гамильтониана Дирака, устраняющее шпуриозные состояния. Вероятности ионизации вычисляются как в дипольном приближении, так и за его пределами для двух длительностей импульсов и различных пиковых значений напряженности поля, масштабируемых по заряду ядра для каждой мишени. Энергетические и угловые распределения фотоэлектронов демонстрируют пики надпороговой ионизации, а также низкоэнергетическую структуру. В режиме сверхсильного поля низкоэнергетическая структура нарастает с увеличением напряженности поля, а надпороговые пики ионизации уменьшаются. 3) Проведено теоретическое и численное исследование фотоионизации одноэлектронного молекулярного иона H2+ в исходном состоянии 1σu. Лазерный импульс линейно поляризован с несущей длиной волны в далеком ультрафиолетовом и мягком рентгеновском диапазонах. Волновая функция электрона находится путем решения нестационарного уравнения Шредингера с помощью обобщенного псевдоспектрального метода. Проанализирована зависимость полной вероятности ионизации и спектров фотоэлектронов от ориентации оси молекулы. В интервале длин волн от 6 до 23 нм обнаружено аномальное поведение вероятности ионизации, где она увеличивается с увеличением угла между вектором поляризации внешнего поля и осью молекулы и достигает максимума при перпендикулярной ориентации молекулы. Явление объясняется как результат двухцентровой интерференции в волновой функции испускаемого электрона. 4) Проведено исследование процесса перезарядки (переход электрона с одного ядра на другое) в процессе столкновения протона с атомом водорода в присутствии поля лазера. Обнаружено, что включение даже слабого лазерного поля, не вызывающего заметных переходов между атомными уровнями, очень сильно меняет вероятность перезарядки. Это явление объясняется зарядовым резонансом между 1σu и 1σg состояниями в ионе H2+, при котором дипольный матричный элемент перехода между ними растет с ростом межъядерного расстояния, вызывая интенсивные переходы под действием даже слабого внешнего поля.

Полученные результаты нашли отражение в 2 публикациях.