2014 Fiscal Year Research-status Report
赤外線レーザーの付加による原子・分子高速過程の制御の理論研究
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24540421
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
トン ショウミン 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (80422210)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 強レーザー / 中赤外線 / 電離過程 / スーパーコンピューター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．平成２６年度の研究実施計画の通り、先ず、中赤外線における原子電離過程について、計算コードを本科研費で購入したGPUワークステーションで開発して、筑波大学計算科学研究センターのスーパーコンピューターHAPACSで計算できた。その計算コードを利用して、波長より長い3100nm中Ar原子電離電離の超低エネルギーの異常分布の物理原因はRydberg状態の起用ということが明らかになった。この研究はヨッローパの研究グループと共同研究で、研究結果はPhysical Review A に２件発表された。
２．ウィーン工科大学と筑波大学の研究者と共同研究で、実空間、実時間の時間依存密度汎関数法を利用して、大規模な数値計算で強レーザー中絶縁体SiO2 を瞬間的（フェト秒範囲内）に導体になるという現象が確認された。この現象を利用して、物質の導電性を加えた超短レーザーパルースにより、短時間内制御可能ということが明らかになった。研究結果は物理分野有名な雑誌Physical Review Letters に搭載された。
３．超短パルース（４fs）強レーザーにおける重水素分子解離の非対称性について、大規模な計算をやって、非対称性に対した、制御しやすい強度を見つかった。この強度が存在するということをドイツの実験グループに提案して、実験でこの現象が確認された。研究結果はJournal of Physics Bに発表された。
４．実験で２色円偏光レーザー場中Ar原子電離電子が観測された。その電子運動量の分布は時のように２色レーザーの時間遅延によって、ぐるぐるする。その電子運動量分布解明のために、数値計算を行った。計算中でてくる電子と親イオン間のクーロン考慮するかどうかと比べて、低エネルギーの起用はクーロン相互作用と明らかになった。アメリカColorado大学の実験グループ共同研究で研究結果はPhysical Review A ― Rapid Communicationに発表された。
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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
（１）筑波大学計算科学研究センターのスーパーコンピューターHAPACSの利用
注：本科研費で購入したGPUワークステーションと HAPACSの構造は同じなので、GPUワークステーションの計算コードはスーパーコンピューターHAPACSで直接走れる。
（２）国際の共同研究者の共同研究で最新情報の把握。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）FFTを利用して、新時間依存密度汎関数計算法を直接最新の計算加速器で（MICと呼ばれる）開発。
（２）２色楕円偏向強レーザー中原子電離過程のメカニズムを解明する。その上に、２色レーザーの時間遅延で電離電子運動量分布の制御方法を探索する。
（３）大規模の計算で２色レーザーにおける重水素解離過程の非対称性と時間遅延の関係を解明する。
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[Journal Article] `Strong-field ionization with two-color circularly polarized laser fields2015
Author(s)
C Mancuso, DD Hickstein, P Grychtol, R Knut, O Kfir, XM Tong, F Dollar, D Zusin, M Gopalakrishnan, C Gentry, E Turgut, JL Ellis, MC Chen, A Fleischer, O Cohen, HC Kapteyn, and MM Murnane
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Journal Title
Physical Review A -- Rapid Communications
Volume: 91
Pages: --
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Formation of very-low-energy states crossing the ionization threshold of argon atoms in strong mid-infrared fields2014
Author(s)
B Wolter,C Lemell, M Baudisch, MG Pullen, XM Tong, M Hemmer, A Senftleben, CD Schroter, J Ullrich, R Moshammer, J Biegert, and J Burgdorfer
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Journal Title
Physical Review A
Volume: 90
Pages: --
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Intensity dependence of the attosecond control of the dissociative ionization of D22014
Author(s)
H Li, AS Alnaser, XM Tong, KJ Betsch, M Kubel, T Pischke, B Forg, J Schotz, F Sumann, S Zherebtsov, A Kessel, S Trushin, A Azzeer, and MF Kling
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Journal Title
Journal of Physics B
Volume: 47
Pages: --
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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