2023 Fiscal Year Annual Research Report
Ab initio strong-field physics and attosecond science for molecules
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19H00869
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
石川 顕一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70344025)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | アト秒科学 / 高強度場物理 / 第一原理計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、高強度レーザーパルスやアト秒光パルス下における多電子系の非線形・非摂動・非平衡ダイナミクスを、現実的な計算時間で正確に計 算できる第一原理計算手法の開発(第一原理高強度場物理・アト秒科学)を進めてきた。多配置展開やクラスター展開による複数の新しい手法 を理論的に定式化し、さらに、それらに基づく数値計算コードの開発を原子を対象にして進め、最近では、実験のベンチマークとなり実験を先するシミュレーションを可能にした。 近年の分子を対象とする実験の進展を踏まえて、我々の研究室で過去に開発した時間依存完全活性空間自己無撞着場(TD-CASSCF)法を、高強度レーザーパルス中の2原子分子に対して、数値計算コードとして実装した。今回の実装では、扁長楕円体座標を用いて、フルに3次元な数値計算を実現している。ゲージ不変性を守る凍結コア近似を取り入れ、ノイマン展開による有限要素離散変数表現を用いて電子-電子相互作用項を効率的かつ性格に評価している。また、指数時間差分スキームを改良することで、スティッフな非線形軌道関数の安定な時間発展を可能にしている。実装した数値計算コードを用いて、水素分子、LiH、窒素分子（イタリアのFERMI など自由電子レーザーでイオン化のコヒーレント制御の実験が行われている）などの二原子分子の高次高調波発生のシミュレーションに成功した。この成果は、二原子分子の高次高調波発生、光電子角度分布等における電子相関の効果を研究するのに威力を発揮すると期待される。
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| Research Progress Status |
令和5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 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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