• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

電子・核波束動力学理論(レーザー場中の分子変形と電子移動制御への応用)

研究課題

研究課題/領域番号 12640484
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関東北大学

研究代表者

河野 裕彦  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70178226)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2001年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2000年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード電子波束 / 強レーザー場 / トンネルイオン化 / 分子構造変化 / イオン結合性状態 / 超分極状態 / レーザー制御 / 増強イオン化 / 結合軟化 / 電子移動 / 強光子場 / トンネル型イオン化 / 断熱ポテンシャル / 分子変形 / クーロンポテンシャル
研究概要

高強度レーザー場(>10^<13> W/cm^2)中では電子波動関数が光の半周期(【approximately equal】1fs)以内でも劇的に変化する.レーザー電場ε(t)と相互作用するクーロンポテンシャル系の時間依存Schrodinger方程式を厳密に解くことにより,水素分子では,局在イオン結合性状態H^+H^-とH^+H^-が電場の周期に応じて交互に生成することを明らかにした.誘起された分子内電子移動は,トンネル型イオン化の原因にもなっている.イオン化確率は,局在イオン結合性状態の生成確率(核間距離Rとともに減少)とそこからのイオン化確率(Rとともに増大)に支配され,低振動数領域ではR=4〜6a.u.の領域で極大をとる(Rが伸びたところでトンネル型イオン化が大きく促進される増強イオン化).電子的共鳴振動数ω_R領域でも,偏光方向の電子座標Z×ε(t)で表される双極子相互作用エネルギーの低い原子核に局在する電子対からトンネル型イオン化が起こる.ω>ω_Rでは,電子対が双極子相互作用エネルギーの高い原子核に局在する新奇な現象が現れ,トンネル型イオン化が抑制された.位相制御された高強度の2つのパルスの時間差を変えると,電子移動ダイナミクスとイオン化を制御できる.
低振動数領域では電子の動きはε(t)に追従する時間依存断熱電子状態とそれらの間の非断熱遷移の考えによって説明できる.対応する時間依存断熱ポテンシャル上を核が動くという考えに基づけば,大きな分子のε(t)による変形も基底及び主要な励起電子状態を求めれば解析できる.一例を挙げると,800nmの光と相互作用するCO_2では,2価カチオンの段階で屈曲しながら2つのC-O結合が対称的に伸びることを明らかにした.800nmでは核の応答は遅くサイクル平均が零にならない光との相互作用,つまり,ε(t)の偶数次の相互作用だけが生き残る.電子-核相関を光で"調整"することによって化学反応を制御する事ができるはずである.

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (41件)

  • [文献書誌] H.Kono et al.: "A theoretical Study of electronic dynamics and deformation of CO_2 in intense laser fields"Journal of Physical Chemistry. A105. 5627-5636 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Kawata et al.: "Enhanced ionization of the two electron molecules H_2 in intense laser fields"Laser Physics. 11. 188-197 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Kawate et al.: "Mechanism of enhanced ionization of linear H^+_3 in intense laser fields"Physical Review. A64. 043411(1)-043411(15) (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohieuki et al.: "Quantum control of molecular reaction dynamics : theory and its application"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 74. 1167-1191 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kono, I.Kawata: "Electronic dynamics and Structure of molecules in intense laser fields"Advances in Multiphoton Processes and Spectroscopy. 14. 165-188 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤村勇一, 河野裕彦: "化学反応の量子制御-核と電子運動のシミュレーション"化学と工業. 54・7. 803-806 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河野裕彦: "非共鳴レーザー場中の電子移動と分子ダイナミクス"物性研究. 76. 779-807 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Harumiya: "Exact two-electron wave Packet dynamics of H_2 in an intense laser field"Journal of chemical Physics. 113. 8953-8960 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kono: "Development of a dual transformation method and its application to electronic and nuclear dynamics"RIKEN Review. 29. 60-65 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Suzuki: "Dynamical Study on resonance by using a wave packet propagation method"Physica Scripta. T92. 435-437 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kono, S.Koseki: "Intense-laser-induced electron transfer and structure deformation of colecules in "Laser Control and Manipulation of Molecules""American Chemical Society. 17 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河野裕彦: "季刊 化学総説46「超高速化学ダイナミクスフェムト・ピコ秒領域の化学」"学会出版センター. 245-253 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Kawata, H. Kono, Y. Fujimura, and A.D. Bandrauk: "Intense-laser-field-enhanced ionizaion of two-electron molecules : Role of ionic sates as doorway states"Phys.Rev A. 62. R031401-1-031401-4 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Harumiya, I. Kawata, H. Kono, and Y. Fujimura: "Exact two-electron wave packet dynamics of H_2 in an intense laser field : Formation of localized ionic states H^+H"J.Chem.Phys.. 113. 8953-8960 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kono, S. Koseki, M. Shiota, and Y. Fujimura: "A theoretical study of electronic dynamics and deformaion of CO_2 in intense laser fields"J.Phys.Chem.A. 105. 5627-5636 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Suzuki, N. Shimakura, and H. Kono: "Dynamical study on resonance by using a wave packet propagation method : Electron capture in collision of N^<5+> ions with H atoms"Physica Scripta. T92. 435-437 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Kawata, A. D. Bandrauk, H. Kono and Y. Fujimura: "Enhanced ionization of the two-electron molecule H_2 in intense laser fields : mechanism of the creation of doorway states"Laser Phys.. 11. 188-197 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Kawata, H. Kono, and A. D. Bandrauk: "Mechanism of enhanced ionization of linear H_3^+ in intense laser fields"Phys. Rev. A. 64. 043411-1-043411-15 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ohtsuki, M. Sugawara, H. Kono and Y. Fujimura: "Quantum control of molecular reaction dynamics : theory and its application"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 74 (Accounts). 1167-1191 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kono, I. Kawata, and Y. Fujimura: "Development of a dual transformation method and its application to electronic and nuclear dynamics in intense laser fields"RIKEN Review. 29. 60-65 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Fujimura and H. Kono: "Quantum control of chemical reactions -Simulation of nuclear and electronic dynamics-"Chemistry and Chemical Industry. 54. 803-806 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kono and I. Kawata: "Intense-laser-induced electron transfer and molecular structure deformation"Bussei Kenkyu (kyoto). 76. 779-807 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kono and I. Kawata: "Electronic and nuclear dynamics of molecules in intense laser fields"Kikan Kagaku Sousetu 46 "Ultrafast Chemical Dynamics" (Chemical Society of Japan, Tokyo, 2000). 244-253 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kono and I. Kawata: "Electronic dynamics and structure of molecules in intense laser fields"in Advances in Multi-Photon Processes and Spectroscopy Vol. 14 "Quantum Control of Chemical Recation Dynamics" edited by R. J. Gordon and Y. Fujimura (World Scientific, Singapore, 2001). 165-188

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kono and S. Koseki: "Intense-laser-induced electron transfer and structure deformation of molecules"in ACS Symposium Series Vol. 821 "Laser Control and Manipulation of Molecules" edited by A. D. Bandrauk, R. J. Gordon and Y. Fujimura (American Chemical Society, 2002).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kono, K. Harumiya, Y. Fujimura, and I. Kawata: "Wave packet dynamics of one- and two-electron molecular systems in intense laser fields"in "Photonic, Electronic and Atomic Collisions" edited by S. Datz (Rinton, Princeton, 2002). (in press.).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kono et al.: "A tehoretical study of electronic dynamics and deformation of CO_2 in intense laser fields"Journal of Physical Chemistry. A105. 5627-5636 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] I.Kawata et al.: "Enhanced ionization of the two electron molecules H_2 intense laser fields"Laser Physics. 11. 188-197 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] I.Kawata et al.: "Mechanism of enhanced ionization of lirear H_3^+ in intense laser fields"Physical Review. A64. 043411-(1-15) (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohtsuki et al.: "Quantum control of molecular reaction dynamics : theory and its application"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 74. 1167-1191 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kono, I.Kawata: "Eletronic dynamics and structure of molecules in intense laser fields"Advances in Multi-Phton Processes and Spectroscopy. 14. 165-188 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 藤村勇一, 河野裕彦: "科学反応の量子制御-核と電子運動のシミュレーション"化学と工業. 54・7. 803-806 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H. Kono, S. Koseki: "Intense-laser induced electron transfer and structure deformation of molecules in "Laser Control and Manipulation of Molecules""American Chemical Society. 17 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] I.Kawata: "Intense-laser-field-enhanced ionization of two-electron molecules"Physical Review A. 62・3. 031401(R)-1031401(R)-4 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Harumiya: "Exact two-electron wave packet dynamics of H_2 in an intense laser field"Journal of Chemical Physics. 113・20. 8953-8960 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kono: "A theoretical study of electronic dynamics and deformation of CO_2 in intense laser fields"Journal of Physical Chemistry (Edward Schlag Festschrift). (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kono: "Development of a dual transformation method and its application to electronic and nuclear dynamics"RIKEN Review. 29. 60-65 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Suzuki: "Dynamical Study on resonance by using a wave packet propagation method"Physica Scripta. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] I.Kawata: "Enhanced ionization of the two electron molecule H_2 in intense laser fields"Laser Physics. 11・2. 188-197 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 河野裕彦: "季刊化学総説46「超高速化学ダイナミクスフェムト・ピコ秒領域の化学」"学会出版センター. 245-253 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kono: "Advances in Multiphoton Processed and and Spectroscopy. Vol.14"World Scientific. 165-188 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

URL: 

公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi