2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of electron dynamics imaging technique based on understanding of laser tunneling ionization process
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16H04029
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
菱川 明栄 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 教授 (50262100)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森下 亨 電気通信大学, 量子科学研究センター, 教授 (20313405)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | トンネルイオン化 / 強レーザー場 / 超高速分光 / 電子運動量分布 / 電子ダイナミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに構築した電子―イオンコインシデンス計測システムを用いて，フェムト秒近赤外強レーザー場（45fs，800 nm, ~10^14 W/cm^2) における重水素（D2）分子のトンネルイオン化電子の3次元運動量計測を行った。装置分解能の制限によって飛行時間方向にわずかに拡がった形状をもつことが見出されたものの，光電子トーラスの断面として計測された垂直運動量分布 (TMD）はD2分子の最高被占有分子軌道（HOMO）である1sσg軌道から予想されるガウス関数形状をもつことがわかった。トンネルイオン化を決定づけるレーザーパラメータのうちレーザー場強度を変化させて計測を行ったところ，レーザー場強度の増加に伴ってTMD分布の幅が増加することが見出され，トンネルイオン化理論による計算結果と良い一致を示すことがわかった。また，NO分子の2π非対称最高被占有軌道（HOMO）の可視化について，位相を制御した2色強レーザーパルスを用いた研究を行った。解離性イオン化によって生成したフラグメントイオンはπ対称性を反映したバタフライ型の分布を示すとともに，レーザー偏光方向に対して明瞭な非対称性を示した。フラグメントイオン空間非対称性は２色レーザーパルスの相対位相によって変化し，大きな電子密度をもつN原子側からイオン化が起こりやすいことが明らかとなった。得られた結果はHOMOの形状を取り入れた弱電場漸近理論（WFAT）に基づくトンネルイオン化レートの計算結果とよく一致し，トンネルイオン化計測によって非対称HOMOの読み出しが可能であることが示された。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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