| 研究課題/領域番号 |
15H03674
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物性Ⅰ
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
矢花 一浩 筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (70192789)
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| 研究分担者 |
乙部 智仁 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 主幹研究員(定常) (60421442)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2015年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
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| キーワード | レーザー科学 / 第一原理計算 / アト秒科学 / 超高速ダイナミクス / 密度汎関数理論 / 時間依存密度汎関数理論 / 超高速現象 / 光物性 / 計算物理 / 応用光学・量子光光学 / 高強度超短パルスレーザー / レーザー加工 |
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| 研究成果の概要 |
時間依存密度汎関数理論に基づく第一原理計算により、高強度で極めて短いパルス光と誘電体や半導体の相互作用で起こる多様な現象を解明した。動的フランツ・ケルディッシュ効果により、パルス光の１周期よりも短い時間スケールで物質の光応答が変化することを明らかにし、アト秒実験と協力して実証した。また高次高調波発生や、パルス光から物質電子へのエネルギー移行のメカニズムを調べた。作成した計算コードをオープンソースソフトウェアSALMONとして構築し、ウェブサイトhttps://salmon-tddft.jpから入手可能である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で発展させた理論と計算法を総集したものとして、先端の光科学研究で観測される多様な現象を経験的なパラメータを用いることなく記述することができる、電磁気学と量子力学を結びつけた第一原理計算プログラムをSALMONを構築し、ウェブサイトで公開した。このソフトウェアを用いると、アト秒の時間解像度、ナノメートル以下の空間解像度で、高強度な光と物質の相互作用を調べることが可能であることから、アト秒科学や近接場光励起、プラズモニクス、非熱レーザー加工などの光科学の多様な発展に重要な役割を果たすと期待される。
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