2012 Fiscal Year Research-status Report
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23540465
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
森下 亨 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (20313405)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 信一 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (60210902)
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| Keywords | 国際研究者交流 / 国際情報交流 / 高強度レーザー / アト秒 |
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| Research Abstract |
高強度レーザーを利用した、空間的には原子の内部構造（サブÅ）、時間的には電子の運動（数フェムト秒からアト秒領域）の超高分解能を持つ分子の反応イメージングについての理論的研究を行っている。レーザー誘起電子顕微鏡法という新しい解析手法を提案し、実験データと理論とデータを比較しながら理論手法の開発を進めている。本研究では、これまでに培われた原子標的についての予備的研究を発展させて理論体系の精密化と拡張を行い、電子状態まで含めたより複雑な分子のダイナミカルな状態遷移を追跡するイメージング方法の確立を目指している。
本年度は、分子のダイナミカルな状態遷移を扱うため、核の運動を取り入れたモデルを構築し、厳密計算および既存の実験結果と比較した。また、レーザー誘起電子顕微鏡法において重要な役割を果たす、レーザー場によって誘起される再衝突電子の生成過程である、トンネルイオン化について、核波束を取り入れた理論を構築した。水素分子イオンの振動励起状態におけるイオン化レート、および水素分子と重水素分子のイオン化レートの同位体効果について調べた。さらに、直線、楕円偏光を含めた任意のレーザー波形に対する解析的理論である、「断熱理論」を完成させ、光電子スペクトルおよび高次高調波スペクトルの分析を行った。これらにより、解析の高精度化が期待される。
また、分子構造決定のための参照データ構築用の分子散乱コードの開発準備を行った。
得られた知見を学術論文として出版した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究において具体的な課題は以下のようなサブテーマから成る。
１．厳密数値計算に基づく簡単な分子についての分析。（厳密数値計算）
２．解析的手法に基づく理論の厳密化と簡便な解析手法の開拓。（簡便な手法）
３．散乱断面積などの情報から標的分子構造決定のアルゴリズム開発とその高効率化。（構造決定）
１、２のサブテーマについては得られた結果を学術論文として発表し、また、３については計算コードの改良を行い、予備的結果を国際会議の招待講演において発表した。以上により、研究の目的はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
各々のサブテーマについて、以下のように研究を推進する予定である。
1.（厳密計算）：原子核を固定した模型での電子ダイナミクスについて引き続き分析を行う。また、核と電子の運動を全て取り入れた H2+ のダイナミクスに関する計算コードと解析手法の開発をすすめる。
2.（解析的手法）：トンネルイオン化電子の再衝突過程について、電子の運動とレーザー場の周期の比を断熱パラメターとした漸近解析の手法に基づく「断熱理論」の応用を行う。これに基づいて、イメージングの基礎となる理論の精密化と超高強度レーザー場でのダイナミクスへの拡張をう。また、厳密計算との比較によって理論の精密化を行う。
3.（構造決定）：分子構造決定のための参照データ構築用の分子散乱コードの最適化を行う。簡便な手法で得られるイメージングの基礎理論に基き、遺伝的アルゴリズム等によるフィッティング法を用いた構造決定の高速アルゴリズムのコード開発と最適化を行う。
既存の実験データと比較し検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
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Research Products
(19 results)
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[Journal Article] "Laser-Induced Electron Diffraction for Probing Rare Gas Atoms"2012
Author(s)
J. Xu, C. I. Blaga, A. D. DiChiara, E. Sistrunk, K. Zhang, Z. Chen, A.-T. Le, T. Morishita, C. D. Lin, P. Agostini, and L. F. DiMauro
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Journal Title
Phys. Rev. Lett.
Volume: 109, 233002
Pages: 5 pages
DOI
Peer Reviewed
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