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高強度テラヘルツパルスによる分子配向とアト秒分子イメージングへの展開

研究課題

研究課題/領域番号 12J09955
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物理化学
研究機関東京大学

研究代表者

北野 健太  東京大学, 物性研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,960千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2012年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードテラヘルツ / 分子配向 / 高強度テラヘルツ
研究実績の概要

平成25年度までに、高強度テラヘルツパルスを用いた分子配向実験を世界に先駆けて行ってきた。分子の配向度に関しては改善の余地があるが、シミュレーションによる解析との一致は非常に良く、高強度テラヘルツパルスを用いた分子配向技術に関しては、明確な見通しを立てることができた。さらには、二つのテラヘルツパルスを用いることにより、熱分布した分子アンサンブルに対しても制御された回転状態を実現できることも実証した。平成26年度は、オタワ大学のA.Stolow教授の研究グループに滞在し、超短パルスレーザーを用いた光電子角度分解分光法に関して、シミュレーションによる研究を行った。主として、電子基底状態で配向させた分子に対して光子エネルギーの高いレーザーを集光させ、一光子でイオン化させ、生成した光電子を角度分解して測定する実験を想定してシミュレーションを行った。その結果、現在までに提案されている解析手法では、分子回転のコヒーレンスが正確に取り込まれていない可能性があることが分かった。特に、終状態であるイオンの回転状態に関しては、単一の回転状態を想定しており、回転コヒーレンスの影響を取り込めていないという問題点がある。この影響を取り入れることができれば、より正確に分子内の電子ダイナミクスに関する知見を得ることができると考えられる。一方、研究員が協力的に開発に携わっているアト秒軟X線光源に関しても、平成25年度は、水の窓と呼ばれる極めて重要な軟X線領域で光の電場波形(キャリア・エンベロープ位相)に追従したコヒーレント軟X線発生およびその観測に成功し、平成26年度は、赤外光源の高出力化、軟X線の高強度化に成功した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Selecting rotational two-level coherence in polar molecules by double terahertz pulses2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kitano, N. Ishii, T. Kanai, and J. Itatani
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 90 号: 4

    • DOI

      10.1103/physreva.90.041402

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Carrier-envelope phase-dependent high harmonic generation in the waterwindow using few-cycle infrared pulses2014

    • 著者名/発表者名
      N. Ishii, K. Kaneshima, K. Kitano, T. Kanai, S. Watanabe, and J. Itatani
    • 雑誌名

      Nature communications

      巻: 5 号: 1 ページ: 3331-3331

    • DOI

      10.1038/ncomms4331

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Orientation of jet-cooled polar molecules with an intense single-cycle THz pulse2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kitano, N. Ishii, N. Kanda, Y. Matsumoto, T. Kanai, M. Kuwata-Gonokami, and J. Itatani
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 88

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sub-two-cycle, carrier-envelope phase-stable, intense optical pulses at 1.6 mu m from a BiB306 optical parametric chirped-pulse amplifier2012

    • 著者名/発表者名
      N. Ishii, K. Kaneshima, K. Kitano, T. Kanai, S. Watanabe, J. Itatani
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 37 ページ: 4182-4184

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高強度テラヘルツパルスによる分子配向の実証2013

    • 著者名/発表者名
      北野健太
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2013-09-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ジェット冷却されたHBr分子の高強度テラヘルツパルスによる配向制御2013

    • 著者名/発表者名
      北野健太
    • 学会等名
      第74回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      京都府京田辺市
    • 年月日
      2013-09-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Orientation of polar molecules via superposition of J=0,1 status created by a single-cycle THz pulse2013

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kitano
    • 学会等名
      GRC - Quantum Control of Light & Matter
    • 発表場所
      Mount Holyoke College, USA
    • 年月日
      2013-08-01
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Application of intense THz pulses to the orientation of asymmetric molecules2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kitano
    • 学会等名
      International Symposium on Frontiers in THz Technology FTT2012
    • 発表場所
      奈良市
    • 年月日
      2012-11-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高強度THzパルスを用いたコヒーレント制御による分子配向.2012

    • 著者名/発表者名
      北野健太
    • 学会等名
      第73回 応用物理学会
    • 発表場所
      松山市
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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