アト秒フーリエ分子分光による分子内電荷移動過程の解明

• 研究課題/領域番号: 15H03581
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 光工学・光量子科学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 沖野 友哉 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 研究員 (40431895)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2016年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2015年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: アト秒 / 電荷移動 / 運動量画像法 / イメージング / フーリエ分光 / 応用光学・量子光工学 / 非線形分光

研究成果の概要

高強度アト秒パルスを用いたポンプ・プローブ計測において、アミノ酸分子を含む多原子分子内の分子内電荷移動過程を実時間追跡するために有効な計測手法の開発を行った。レーザー誘起音響脱離法を用いた非揮発性分子の安定な真空導入手法の確立、非線形過程由来のフラグメントイオンの角度分布を抽出することができる周波数分解運動量画像法の開発および全フラグメントイオンの運動量画像を同時に観測することが可能なフラグメント分解運動量画像法の開発を行った。

研究成果

• [雑誌論文] アト秒科学の進展 (2017)
  • 著者名/発表者名: 沖野 友哉、鍋川 康夫、緑川 克美
  • 雑誌名: 光技術コンタクト 巻: 55 ページ: 24-30
• [雑誌論文] Sub-10-fs control of fdissociation pathways in the hydrogen molecular ion with a few-pulse attosecond pulse train (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Nabekawa, Y. Furukawa, T. Okino, A. A. Eilanlou, E. J. Takahashi, K. Yamanouchi, and K. Midorikawa
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 7 号: 1 ページ: 12835-12835
  • DOI: 10.1038/ncomms12835
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 高次高調波によるアト秒量子波束計測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 沖野 友哉、鍋川 康夫、緑川 克美
  • 雑誌名: 分光研究 巻: 65 ページ: 81-91
  • NAID: 40020886212
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Direct observation of an attosecond electron wave packet in a nitrogen molecule (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Okino, Y. Furukawa, Y. Nabekawa, S. Miyabe, A. Amani Eilanlou, E. J. Takahashi, K. Yamanouchi and K. Midorikawa
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 1 号: 8
  • DOI: 10.1126/sciadv.1500356
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Settling time of a vibrational wavepacket in ionization (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Nabekawa, Y. Furukawa, T. Okino, A. Amani Eilanlou, E. J. Takahashi, K. Yamanouchi, and K. Midorikawa
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 6 号: 1 ページ: 8197-8197
  • DOI: 10.1038/ncomms9197
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Frequency-resolved optical gating technique for retrieving the amplitude of a vibrational wavepacket (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Nabekawa, Y. Furukawa, T. Okino, A. Amani Eilanlou, E. J. Takahashi, K. Yamanouchi, and K. Midorikawa
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 11366-11366
  • DOI: 10.1038/srep11366
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 高強度アト秒パルス列を用いた水素イオン振動波束の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鍋川康夫、古川 裕介、沖野 友哉、山内 薫、緑川 克美
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: 43 ページ: 823-827
  • NAID: 130007957177
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] アト秒非線形フーリエ分子分光 (2015)
  • 著者名/発表者名: 沖野 友哉、古川 裕介、鍋川 康夫、山内 薫、緑川 克美
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: 43 ページ: 217-221
  • NAID: 130007957114
  • 査読あり
• [学会発表] 高強度アト秒パルス列を用いた分子ダイナミクス計測 (2018)
  • 著者名/発表者名: 沖野友哉、鍋川康夫、緑川克美
  • 学会等名: 第10回 文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
• [学会発表] アト秒非線形フーリエ分子分光 (2018)
  • 著者名/発表者名: 沖野友哉、鍋川康夫、緑川克美
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第38回年次大会
  • 招待講演
• [学会発表] Attosecond molecular dynamics investigated with a-few-pulse attosecond pulse train (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okino, Yasuo Nabekawa, Katsumi Midorikawa
  • 学会等名: The 10th Asian Symposium on Intense Laser Science (ASILS10)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Observation of ultrafast molecular dynamics with a-few-pulse attosecond pulse train (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okino, Yasuo Nabekawa, Katsumi Midorikawa
  • 学会等名: 14th International Conference of Computational Methods in Sciences and Engineering (ICCMSE2018)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] アト秒多原子分子ダイナミクスのポンプ・プローブ計測のためのフラグメント分解運動量画像法の開発II (2017)
  • 著者名/発表者名: 沖野友哉、鍋川康夫、緑川克美
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Observation of Quantum Wavepackets in Molecules with Intense Attosecond Pulse Trains (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okino
  • 学会等名: IOP Publishing Young Researchers' Meeting; Frontiers in Fundamental and Applied Physics
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2017-02-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 多原子分子におけるアト秒分子ダイナミクス観測のためのマルチフラグメントイオン運動量画像法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 沖野友哉、鍋川康夫、緑川克美
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第37回
  • 発表場所: 徳島大学、徳島
  • 年月日: 2017-01-09
• [学会発表] Development of Multi-fragment Momentum Imaging Method for Attosecond-Pump Attosecond-Probe of Ultrafast Dynamics of Polyatomic Molecules (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okino, Yasuo Nabekawa, Katsumi Midorikawa
  • 学会等名: The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS17)
  • 国際学会
• [学会発表] Autoionization processes in D2 molecule investigated with a-few-pulse attosecond pulse train (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okino, Yasuo Nabekawa, Katsumi Midorikawa
  • 学会等名: 33rd Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 国際学会
• [学会発表] Development of multi-fragment 2D momentum imaging for investigating attosecond molecular dynamics of amino acids (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okino, Yasuo Nabekawa, Katsumi Midorikawa
  • 学会等名: 33rd Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 国際学会
• [学会発表] Multi-photon dissociative ionization of D2 probed by a-few-pulse attosecond pulse train (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okino, Yusuke Furukawa, Yasuo Nabekawa, Katsumi Midorikawa
  • 学会等名: CLEO/Europe-EQEC 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Dissociative ionization processes of D2 molecule investigated with a-few-pulse attosecond pulse train (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okino, Yasuo Nabekawa, Katsumi Midorikawa
  • 学会等名: The 30th International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC2017)
  • 国際学会
• [学会発表] 高強度数パルスアト秒パルス列を用いた 重水素分子における解離性イオン化過程の観測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 沖野友哉、鍋川康夫、緑川克美
  • 学会等名: 第78回応用物理学会秋季学術講演会
• [学会発表] 高強度アト秒パルス列を用いた重水素分子における自動イオン化過程の観測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 沖野友哉、鍋川康夫、緑川克美
  • 学会等名: 第11回分子科学討論会
• [学会発表] Multi-fragment momentum imaging for investigating attosecond molecular dynamics of polyatomic molecules (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okino, Yasuo Nabekawa, Katsumi Midorikawa
  • 学会等名: 14th International Conference on Multiphoton Processes
  • 国際学会
• [学会発表] Dissociative ionization processes of D2 investigated with a-few-pulse attosecond pulse train (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okino, Yasuo Nabekawa, Katsumi Midorikawa
  • 学会等名: 14th International Conference on Multiphoton Processes
  • 国際学会
• [学会発表] アト秒科学の進展：パルス計測から分子ダイナミクス計測へ (2017)
  • 著者名/発表者名: 沖野友哉、鍋川康夫、緑川克美
  • 学会等名: 光量子科学連携研究機構・レーザーアライアンス合同シンポジウム／第37回先端光量子科学アライアンスセミナー
  • 招待講演
• [学会発表] Real-time Observation of Quantum Wavepackets of Molecules with a-Few-Pulse Attosecond Pulse Train (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okino, Yasuo Nabekawa, Katsumi Midorikawa
  • 学会等名: International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 15 (ISUILS15)
  • 発表場所: Cassis, France
  • 年月日: 2016-10-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 高強度アト秒パルス列を用いた超高速分子ダイナミクスの観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 沖野友哉、鍋川康夫、緑川克美
  • 学会等名: 電気学会専門委員会：特殊光波・量子発生および利用技術調査専門委員会
  • 発表場所: 産業総合研究所、つくば
  • 年月日: 2016-09-20
  • 招待講演
• [学会発表] アト秒多原子分子ダイナミクスのポンプ・プローブ計測のためのフラグメント分解運動量画像法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 沖野友哉、鍋川康夫、緑川克美
  • 学会等名: 77回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ、新潟
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] Observation of quantum wave packets in nitrogen molecule with a-few-pulse attosecond pulse train (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okino, Yasuo Nabekawa, Katsumi Midorikawa
  • 学会等名: International Symposium on Advanced Photonics
  • 発表場所: Hamamatsu, Japan
  • 年月日: 2016-04-13
  • 国際学会
• [学会発表] 分子内超高速電荷マイグレーションを用いた化学反応制御実現への取り組み (2016)
  • 著者名/発表者名: 沖野友哉、鍋川康夫、緑川克美
  • 学会等名: 光・量子デバイス研究会
  • 発表場所: 氷見市ふれあいスポーツセンター、富山
  • 年月日: 2016-01-24
• [学会発表] 周波数分解運動量画像法を用いた窒素分子における振動波束の観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 沖野友哉、古川裕介、鍋川康夫、宮部俊吾、アマニイランル、高橋栄治、山内薫、緑川克美
  • 学会等名: 第36回レーザー学会年次大会
  • 発表場所: 名城大学、愛知
  • 年月日: 2016-01-11
• [学会発表] 高強度アト秒パルス列を用いた窒素分子におけるアト秒電子波束の観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高強度アト秒パルス列を用いた窒素分子におけるアト秒電子波束の観測
  • 学会等名: 第9回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学、東京
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] Observation of Attosecond Electron Wavepacket in a Nitrogen Molecule with Nonlinear Fourier Transform Spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okino
  • 学会等名: 7th Asian Workshop on Generation and Application of Coherent XUV and X-ray Radiation
  • 発表場所: Gwangju, Korea
  • 年月日: 2015-09-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Attosecond nonlinear Fourier transform spectroscopy of molecule with intense a-few-pulse attosecond pulse train: observation of vibrational and electron wavepackets (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okino
  • 学会等名: Attosecond Physics 2015
  • 発表場所: Quebec, Canada
  • 年月日: 2015-07-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Direct Observation of Attosecond Electron Wavepacket in Nitrogen Molecule with a-Few-Pulse Attosecond Pulse Train (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okino, Yusuke Furukawa, A. Amani Eilanlou, Yasuo Nabekawa, Shungo Miyabe, Eiji J. Takahashi, Kaoru Yamanouchi, Katsumi Midorikawa
  • 学会等名: CLEO/Europe-EQEC 2015
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [備考] アト秒領域の超高速分子内電子状態を直接観測
  • URL: http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150926_1/