2000 Fiscal Year Annual Research Report
ファン・デル・ワールス半衝突反応のフェムト秒ダイナミクスと超高速光量子制御
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12042206
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大森 賢治 東北大学, 科学計測研究所, 助手 (10241580)
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| Keywords | 量子位相 / ファン・デル・ワールス / 非断熱遷移 / フェムト秒 / アト秒 / コヒーレント制御 / 波束 / 干渉 |
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| Research Abstract |
本研究は、フェムト秒超高速レーザー分光を用いたファン・デル・ワールス(vdW)錯体の光解離の実時間追跡に基づいた新しい遷移領域分光法を開発し、これをHg-COvdW錯体およびHg-H_2vdW錯体に適用することによって、(1)衝突エネルギー移動:Hg^*(^3P_1)+CO(uj)→Hg^*(^3P_0)+CO(u'j')や(2)化学反応:Hg^*(^3P_1)+H_2(uj)→HgH(X^2Σ^+,uj)+Hの途上における電子-核運動間のエネルギー変換を直接観測すると共に、これを、強度変調および周波数変調を施した超短レーザーパルスによって制御することを目的としている。第一段階として、Hg-COvdW結合上に発生した核波束が過程(1)に伴って消失する様子を実時間追跡する事に成功した。これはvdW相互作用下でのエネルギー移動に伴う核波束運動を観測した世界で初めての例である。観測された波束運動からポテンシャル形状を決定すると共に、このポテンシャル上での波束制御の可能性を理論計算によって定量的に検討し、位相ロックされた光パルス列が波束運動を大きく変化させ得ることを明らかにした。これを実験的にHg-ArvdW錯体に対して適用した結果、単一錯体内に発生した複数の核波束の干渉をアト秒精度で超精密制御することによってこの様な制御を実現することができた。これはアト秒領域のコヒーレント制御を実現させた世界で初めての例である。ここで開発した超精密光位相制御は、化学反応を制御するばかりでなく、情報、医療、通信、形状計測などでも大きな威力を発揮する。現在、複数の光パルス間の位相制御に加えて、単一の光パルス内の位相変調をアト秒精度で行う手法を開発中である。
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[Publications] K.Ohmori: "Attosecond coherent control of the wave packet dynamics in the Hg-X van der Waals interaction"Spectral Line Shapes. Vol.11(in press). (2001)
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[Publications] Kenji Ohmori: "Using optical collision to control the transition-region dynamics"Multiphoton Processes and Spectroscopy. Vol.13. 80-96 (2000)
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[Publications] K.Ohmori: "Femtosecond real-time probing of the ultrafast energy dissipation in the Hg(6^3P_1)-CO van der Waals interaction"J.Chem.Phys.. 113. 461-464 (2000)
