Research Project
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
本研究で研究対象とする超励起状態は、多チャンネルの量子散乱問題に特有な共鳴状態である。分子は複数の乖離チャネルを持つために、多チャンネル製を内在する。当初、この多チャンネル性に起因する超励起状態をターゲットとして研究を開始したが、本年度はレーザー場中の分子の電子状態として現れる超励起状態の研究を行った。レーザー場中の分子は、分子の持つ光子数の違いによって多チャンネル性を付され、全ての電子状態が超励起状態となる。本研究開始以降、強いレーザー場中の分子の実験的研究が盛んになったが、本年度の研究はそのような流れに対応したものである。前年度までのモデル系に対する研究によって、外場の振動数が高い場合には、時間平均ハミルトニアンによる記述が有効であることが明らかになった。この事実に基づき、既存の第一原理分子軌道計算プログラムを書き直し、時間平均ハミルトニアンによる強いレーザー場中の分子の超励起状態の計算を行った。その結果、以下のことが明らかになった。1.強いレーザー場下では、希ガス原子であるヘリウムも2原子分子として安定に存在し、その結合エネルギーはレーザー強度に依存して数.数十電子ボルトにまでなりうる。2.このような化学結合の形成は、レーザー場による原子軌道の混成の促進に起因する。ヘリウムの場合、1_s.2_p原子軌道間の混成によって化学結合を形成する。分子内の核の電場が引き起こす原子軌道の混成は、主量子数が同じ電子殻内でのみ生じるが、レーザー場中では、主量子数の異なる電子殻の軌道間の混成も起こる。これは、レーザー場中の原子の準位間隔がもとの原子のそれに比べ、狭くなっていることによる。
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