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2010 Fiscal Year Annual Research Report

超高速水素マイグレーション

Research Project

Project/Area Number 19002006
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

山内 薫  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40182597)

Keywords水素移動 / 強光子場 / 超高速化学 / 反応動力学
Research Abstract

コインシデンス運動量画像法用いて強光子場におけるメタノール分子とブタジエン分子の水素マイグレーション過程を調べた。その結果、メタノール分子において、2段階の水素移動過程が存在することが観測された。また、ブタジエン分子においては、2個の水素移動を伴う解離過程があることが見出された。また、水素マイグレーション過程の実時間追跡のため、搬送波位相を制御した数サイクルパルス(2mJ, 6fs, 200mrad)を用いて、単一アト秒パルスを発生するのに十分なスペクトル帯域の高次高調波の発生に成功した。また、拡張された時間依存多配置波動関数理論を実行(緩和法)するプログラムの開発を行った。メタノールの電子-プロトン基底状態波動関数を計算し、プロトンに関する条件付き確率密度関数を解析し、メタノール分子のBO近似に基づく構造最適化計算と整合する分子構造に関する情報を抽出出来ることを明らかにした。また、1次元水素分子に対する非BO波動関数を求め、厳密解との比較から拡張された理論の有効性を明らかにした。さらに、Xeを試料として、近赤外超短レーザーパルスによる光電場内電子散乱実験を行い、1光子吸収および1光子放出した散乱電子信号の散乱角度依存性とレーザー偏光依存性の観測に初めて成功した。また、塩素分子に対する光電場内電子回折信号の数値シミュレーションを行い、光電場内電子回折法によってフェムト秒オーダーの分子の過渡的な幾何学的構造を0.1Å以上の精度で決定できることを示した。

  • Research Products

    (55 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (49 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Observation of laser-assisted electron-atom scattering in femtosecond intense laser fields2010

    • Author(s)
      R.Kanya, Y.Morimoto, K.Yamanouchi
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett.

      Volume: 105 Pages: 123202(1-4)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two-proton migration in 1,3-butadiene in intense laser fields2010

    • Author(s)
      H.Xu, T.Okino, K.Nakai, K.Yamanouchi, S.Roither, X.Xie, D.Kartashov, L.Zhang, A.Baltuska, M.Kitzler
    • Journal Title

      Phys.Chem.Chem.Phys.

      Volume: 12 Pages: 12939-12942

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two stages of ultrafast hydrogen migration in methanol driven by intense laser fields2010

    • Author(s)
      H.Xu, C.Marceau, K.Nakai, T.Okino, S.L.Chin, K.Yamanouchi
    • Journal Title

      J.Chem.Phys.

      Volume: 133 Pages: 071103

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 超高速水素マイグレーションの実時間追跡へ向けた高繰り返し高強度搬送波位相制御数サイクルパルス発生2011

    • Author(s)
      沖野友哉、安藤俊明、三浦瞬、大神征爾、大高一樹、山内薫
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会(2011)
    • Place of Presentation
      神奈川大学
    • Year and Date
      2011-03-29
  • [Presentation] 高強度フェムト秒レーザー場におけるlaser-assisted electron scatteringの観測2011

    • Author(s)
      歸家令果, 森本裕也, 山内薫
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会(2011)
    • Place of Presentation
      神奈川大学
    • Year and Date
      2011-03-29
  • [Presentation] Ultrafast dynamics of molecules in intense laser fields studied by coincidence momentum imaging and gas electron diffraction2011

    • Author(s)
      K.Yamanouchi
    • Organizer
      Advanced Light Sources SFB Seminar
    • Place of Presentation
      Vienna University of Technology, Vienna, Austria
    • Year and Date
      2011-02-11
  • [Presentation] 高強度フェムト秒レーザー場におけるlaser-assisted electron scatteringの観測2011

    • Author(s)
      歸家令果, 森本裕也, 山内薫
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第31回年次大会
    • Place of Presentation
      電気通信大学
    • Year and Date
      2011-01-09
  • [Presentation] 超高速水素マイグレーションの実時間追跡へ向けた高繰り返し高強度搬送波位相制御数サイクルパルス発生2011

    • Author(s)
      沖野友哉、安藤俊明、三浦瞬、大神征爾、大高一樹、山内薫
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第31回年次大会
    • Place of Presentation
      電気通信大学
    • Year and Date
      2011-01-09
  • [Presentation] Observation of laser-assisted electron scattering by Xe in femtosecond intense laser fields2010

    • Author(s)
      R.Kanya, Y.Morimoto, K.Yamanouchi
    • Organizer
      PACIFICHEM 2010
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      20101215-20101220
  • [Presentation] Synchronization of femtosecond laser and picosecond electron pulses for femtosecond laser-assisted electron scattering2010

    • Author(s)
      Y.Morimoto, R.Kanya, K.Yamanouchi
    • Organizer
      PACIFICHEM 2010
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      20101215-20101220
  • [Presentation] Molecular dynamics calculations on the electronic excited potential surfaces by geographical orienteering method2010

    • Author(s)
      K.Nakai, T.Kato, H.Kono, K.Yamanouchi
    • Organizer
      PACIFICHEM 2010
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      20101215-20101220
  • [Presentation] Electron correlation in high-order harmonic generation from a diatomic molecule2010

    • Author(s)
      M.Suzuki, T.Kato, K.Yamanouchi
    • Organizer
      PACIFICHEM 2010
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      20101215-20101220
  • [Presentation] Nonadiabatic response of time-dependent natural orbitals2010

    • Author(s)
      H.Kono, T.Kato
    • Organizer
      PACIFICHEM 2010
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      20101215-20101220
  • [Presentation] Semiclassical model of laser-driven H_3^<+>2010

    • Author(s)
      E.Lotstedt, T.Kato, K.Yamanouchi
    • Organizer
      PACIFICHEM 2010
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      20101215-20101220
  • [Presentation] Development of time-dependent multiconfiguration wave function theory for molecular dynamics in intense laser fields2010

    • Author(s)
      T.Kato
    • Organizer
      PACIFICHEM 2010
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      20101215-20101220
  • [Presentation] New approaches to investigating ultrafast hydrogen migration in hydrocarbon molecules in intense laser fields : Momentum imaging and gas electron diffraction2010

    • Author(s)
      K.Yamanouchi
    • Organizer
      International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 9 (ISUILS9)
    • Place of Presentation
      Maui, Hawaii, U.S.A.
    • Year and Date
      20101209-20101213
  • [Presentation] Attosecond pump-probe measurement apparatus for ultrafast hydrogen migration in intense laser fields2010

    • Author(s)
      T.Okino, K.Yamanouchi
    • Organizer
      International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 9 (ISUILS9)
    • Place of Presentation
      Maui, Hawaii, U.S.A.
    • Year and Date
      20101209-20101213
  • [Presentation] Towards ab initio simulation of hydrogen migration within a molecule : Calculation of the electro-protonic ground state2010

    • Author(s)
      T.Kato, K.Yamanouchi
    • Organizer
      The International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 9 (ISUILS9)
    • Place of Presentation
      Maui, USA
    • Year and Date
      20101209-20101213
  • [Presentation] Classical modeling of laser-induced molecular ionization and dissociation2010

    • Author(s)
      E.Lotstedt, T.Kato, K.Yamanouchi
    • Organizer
      The International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 9 (ISUILS9)
    • Place of Presentation
      Maui, USA
    • Year and Date
      20101209-20101213
  • [Presentation] Ab initio molecular dynamics calculation by geographical orienteering algorithm2010

    • Author(s)
      K.Nakai, T.Kato, H.Kono, K.Yamanouchi
    • Organizer
      The International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 9 (ISUILS9)
    • Place of Presentation
      Maui, USA
    • Year and Date
      20101209-20101213
  • [Presentation] Natural Orbital Analysis of Multielectron Correlation Dynamics of Molecules in Intense Laser Fields2010

    • Author(s)
      H.Kono, T.Kato, S.Koseki
    • Organizer
      The International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 9 (ISUILS9)
    • Place of Presentation
      Maui, USA
    • Year and Date
      20101209-20101213
  • [Presentation] Observation of laser-assisted electron-atom scattering in femtosecond intense laser fields2010

    • Author(s)
      R.Kanya, Y.Morimoto, K.Yamanouchi
    • Organizer
      The International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 9 (ISUILS9)
    • Place of Presentation
      Maui, USA
    • Year and Date
      20101209-20101213
  • [Presentation] Classical modeling of laser-induced molecular ionization and dissociation2010

    • Author(s)
      E.Lotstedt, T.Kato, K.Yamanouchi
    • Organizer
      The 6th Asian Symposium on Intense Laser Science (ASILS 6)
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      20101013-20101016
  • [Presentation] An exactly solvable model of laser-molecule interaction2010

    • Author(s)
      E.Lotstedt, T.Kato, K.Yamanouchi
    • Organizer
      第4回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス
    • Year and Date
      20100914-20100917
  • [Presentation] 二原子様分子描像と条件付き確率密度関数2010

    • Author(s)
      加藤毅, 山内薫
    • Organizer
      第4回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス
    • Year and Date
      20100914-20100917
  • [Presentation] Classical dynamics of laser driven H_3^<+>2010

    • Author(s)
      E.Lotstedt, T.Kato, K.Yamanouchi
    • Organizer
      第4回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス
    • Year and Date
      20100914-20100917
  • [Presentation] GO法を用いた電子励起状態における分子動力学計算2010

    • Author(s)
      中井克典, 加藤毅, 河野裕彦, 山内薫
    • Organizer
      第4回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス
    • Year and Date
      20100914-20100917
  • [Presentation] 多電子系の断熱・非断熱応答の自然軌道解析2010

    • Author(s)
      河野裕彦, 加藤毅, 小山田隆行, 小関史朗
    • Organizer
      第4回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス
    • Year and Date
      20100914-20100917
  • [Presentation] Laser-assisted electron scattering観測のための電子パルス-レーザーパルス同期実験2010

    • Author(s)
      森本裕也, 歸家令果, 山内薫
    • Organizer
      第4回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス
    • Year and Date
      20100914-20100917
  • [Presentation] 高強度フェムト秒レーザー場におけるlaser-assisted electron scatteringの観測2010

    • Author(s)
      歸家令果, 森本裕也, 山内薫
    • Organizer
      第4回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス
    • Year and Date
      20100914-20100917
  • [Presentation] 高強度搬送波位相制御数サイクルレーザーシステムの開発とアト秒分子科学への応用2010

    • Author(s)
      沖野友哉、安藤俊明、山内薫
    • Organizer
      第7回AMO討論会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      20100611-20100612
  • [Presentation] Ultrafast delocalization of proton distributions within hydrocarbon molecules in intense laser fields2010

    • Author(s)
      K.Yamanouchi
    • Organizer
      The 2nd Shanghai Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast Intense Laser Science (STAR symposium on UILS)
    • Place of Presentation
      Xiamen Univ., China
    • Year and Date
      20100527-20100528
  • [Presentation] Toward ab initio simulation of hydrogen migration within a molecule : Preparation of the electro-protonic ground state2010

    • Author(s)
      T.Kato
    • Organizer
      The 2nd Shanghai Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast Intense Laser Science (STAR symposium on UILS)
    • Place of Presentation
      Xiamen Univ., China
    • Year and Date
      20100527-20100528
  • [Presentation] Semiclassical dynamics of H_3^<+> driven by intense laser fields2010

    • Author(s)
      E.Lotstedt, T.Kato, K.Yamanouchi
    • Organizer
      The 2nd Shanghai Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast Intense Laser Science (STAR symposium on UILS)
    • Place of Presentation
      Xiamen Univ., China
    • Year and Date
      20100527-20100528
  • [Presentation] Ultrafast hydrogen migration in methanol by pump-and-probe coincidence momentum imaging2010

    • Author(s)
      H.Xu
    • Organizer
      The 2nd Shanghai Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast Intense Laser Science (STAR symposium on UILS)
    • Place of Presentation
      Xiamen Univ., China
    • Year and Date
      20100527-20100528
  • [Presentation] メタノール分子のプロトン波動関数2010

    • Author(s)
      加藤毅, 山内薫
    • Organizer
      第13回理論化学討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20100523-20100525
  • [Presentation] 時間依存自然軌道の非断熱応答2010

    • Author(s)
      加藤毅, 河野裕彦, 山内薫
    • Organizer
      第13回理論化学討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20100523-20100525
  • [Presentation] 多配置波動関数理論によるメタノール分子の電子-プロトン構造2010

    • Author(s)
      加藤毅, 山内薫
    • Organizer
      東京大学ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構 公開シンポジウム「ナノ量子情報エレクトロニクスの進展」
    • Place of Presentation
      東京大学 本郷キャンパス
    • Year and Date
      2010-12-22
  • [Presentation] GO法を用いたフェノールの分子動力学シミュレーション2010

    • Author(s)
      中井克典, 加藤毅, 河野裕彦, 山内薫
    • Organizer
      東京大学ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構 公開シンポジウム「ナノ量子情報エレクトロニクスの進展」
    • Place of Presentation
      東京大学 本郷キャンパス
    • Year and Date
      2010-12-22
  • [Presentation] 高強度フェムト秒レーザー場におけるlaser-assisted electron scatteringの観測2010

    • Author(s)
      歸家令果, 森本裕也, 山内薫
    • Organizer
      東京大学ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構 公開シンポジウム「ナノ量子情報エレクトロニクスの進展」
    • Place of Presentation
      東京大学 本郷キャンパス
    • Year and Date
      2010-12-22
  • [Presentation] Ultrafast delocalization of hydrogen atom distribution in hydrocarbon molecules induced by intense laser fields2010

    • Author(s)
      K.Yamanouchi
    • Organizer
      PACIFICHEM 2010
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, U.S.A.
    • Year and Date
      2010-12-15
  • [Presentation] Generation of carrier-envelope-phase locked few-cycle pulses and their application to proving ultrafast hydrogen migration in intense laser fields2010

    • Author(s)
      T.Okino
    • Organizer
      PACIFICHEM 2010
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, U.S.A.
    • Year and Date
      2010-12-15
  • [Presentation] Ultrafast hydrogen migration in methylacetylene intense laser fields2010

    • Author(s)
      A.Watanabe, H.Xu, T.Okino, K.Yamanouchi
    • Organizer
      PACIFICHEM 2010
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, U.S.A.
    • Year and Date
      2010-12-15
  • [Presentation] Ultrafast dynamics of molecules in intense laser fields studied by momentum imaging and gas electron diffraction2010

    • Author(s)
      K.Yamanouchi
    • Organizer
      International Symposium on Chirped Pulse Amplification
    • Place of Presentation
      Laval University, Quebec City, Canada
    • Year and Date
      2010-11-18
  • [Presentation] Ultrafast probing of molecules in intense laser fields by momentum imaging and gas electron diffiraction2010

    • Author(s)
      K.Yamanouchi
    • Organizer
      The 6th Asian Symposium on Intense Laser Science
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2010-10-14
  • [Presentation] New directions of experiment and theory on molecules in intense laser fields2010

    • Author(s)
      K.Yamanouchi
    • Organizer
      The 9th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics (AISAMP9)
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2010-10-06
  • [Presentation] 強レーザー場における超高速水素マイグレーションの実時間追跡のための高強度搬送波位相制御数サイクルレーザーシステムの開発2010

    • Author(s)
      沖野友哉、安藤俊明、山内薫
    • Organizer
      第4回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2010-09-15
  • [Presentation] Generation of carrier envelope phase stabilized few-cycle pulses for investigating hydrogen migration in intense laser fields2010

    • Author(s)
      T.Okino
    • Organizer
      G-COE International Symposium on Physical Chemistry-Structures, Reactions, and Other Chemical Properties of Molecular Systems-
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2010-09-03
  • [Presentation] Ultrafast Delocalization of Hydrogen Atoms in Hydrocarbon Molecules in Intense Laser Fields2010

    • Author(s)
      K.Yamanouchi
    • Organizer
      The 7th International Conference on Photo-Excited Processes and Applications (ICPEPA-7)
    • Place of Presentation
      Copenhagen, Denmark
    • Year and Date
      2010-08-17
  • [Presentation] Ultrafast delocalization of hydrogen atoms in hydrocarbon molecules induced by intense laser fields2010

    • Author(s)
      K.Yamanouchi
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Filamentation (COFIL2010)
    • Place of Presentation
      Crete, Greece
    • Year and Date
      2010-06-03
  • [Presentation] Observation of laser-assisted electron scattering in femtosecond intense laser fields2010

    • Author(s)
      R.Kanya, Y.Morimoto, K.Yamanouchi
    • Organizer
      第26回化学反応討論会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2010-06-03
  • [Presentation] Synchronization of femtosecond laser and picosecond electron pulses for femtosecond laser-assisted electron scattering2010

    • Author(s)
      Y.Morimoto, R.Kanya, K.Yamanouchi
    • Organizer
      第26回化学反応討論会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2010-06-03
  • [Book] Lectures on Ultrafast Intense Laser Science 12011

    • Author(s)
      K.Yamaouchi, editor
    • Total Pages
      313
    • Publisher
      Springer-Verlag (Germany)
  • [Book] Progress in Ultrafast Intense Laser Science VI2011

    • Author(s)
      Yamanouchi, G.Gerber, A.D.Bandrauk, editors
    • Total Pages
      237
    • Publisher
      Springer-Verlag (Germany)
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.s.u-tokyo.ac.jp/press/press-2010-37.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

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