Simulation of laser-driven many-electron atoms and molecules

• 研究課題/領域番号: 15K17805
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: LOETSTEDT ERIK 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80632984)
• 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: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 時間依存シミュレーション / シュレーディンガー方程式 / 強光子場科学 / レーザー分子相互作用 / Schrodinger equation / laser-matter interaction / quantum chemistry / TDSE / computational chemistry / Hartree-Fock

研究成果の概要

化学反応を理解するためには、分子内の電子の動きを明らかにする量子力学的なシミュレーションが欠かせない。本研究の目的は、時間に依存するシュレーディンガー方程式を解くための方法の開発である。本研究では、二つの新しい方法論を提案した。（１）Factorized CI法と（２）時間依存ジェミナル法である。（１）のFactorized CI法は、配置間相互作用係数の行列を行列積で近似する方法で、（２）の時間依存ジェミナル法は、波動関数を反対称化された２電子波動関数の積で表わす方法である。これら二つの方法論をレーザー電場内の多電子系のシミュレーションに応用した。

研究成果

• [雑誌論文] Time-dependent geminal method applied to laser-driven beryllium (2018)
  • 著者名/発表者名: Loetstedt Erik、Kato Tsuyoshi、Yamanouchi Kaoru
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 97 号: 1 ページ: 013423-013423
  • DOI: 10.1103/physreva.97.013423
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced ionisation of polyatomic molecules in intense laser pulses is due to energy upshift and field coupling of multiple orbitals (2017)
  • 著者名/発表者名: Erattupuzha Sonia、Covington Cody L、Russakoff Arthur、Loetstedt Erik、Larimian Seyedreza、Hanus Vaclav、Bubin Sergiy、Koch Markus、Grafe Stefanie、Baltuska Andrius、Xie Xinhua、Yamanouchi Kaoru、Varga Kalman、Kitzler Markus
  • 雑誌名: Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics 巻: 50 号: 12 ページ: 125601-125601
  • DOI: 10.1088/1361-6455/aa7098
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Solving the time-dependent many-electron Schrodinger equation (2017)
  • 著者名/発表者名: Loetstedt Erik、Kato Tsuyoshi、Yamanouchi Kaoru
  • 雑誌名: SuperComputing News 巻: 19 ページ: 37-44
• [雑誌論文] Multiconfiguration Methods for Time-Dependent Many-Electron Dynamics (2017)
  • 著者名/発表者名: Loetstedt Erik、Kato Tsuyoshi、Yamanouchi Kaoru
  • 雑誌名: Progress in Ultrafast Intense Laser Science 巻: XIII ページ: 15-40
  • DOI: 10.1007/978-3-319-64840-8_2
  • ISBN: 9783319648392, 9783319648408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alignment-dependent population inversion in N2+ in intense few-cycle laser fields (2017)
  • 著者名/発表者名: Xu Huailiang、Loetstedt Erik、Ando Toshiaki、Iwasaki Atsushi、Yamanouchi Kaoru
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 96 号: 4 ページ: 041401-041401
  • DOI: 10.1103/physreva.96.041401
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Population inversion in a strongly driven two-level system at far-off resonance (2017)
  • 著者名/発表者名: Zhang Youyuan、Loetstedt Erik、Yamanouchi Kaoru
  • 雑誌名: Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics 巻: 50 号: 18 ページ: 185603-185603
  • DOI: 10.1088/1361-6455/aa8550
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decomposition of the configuration-interaction coefficients in the multiconfiguration time-dependent Hartree-Fock method (2016)
  • 著者名/発表者名: Erik Loetstedt, Tsuyoshi Kato, Kaoru Yamanouchi
  • 雑誌名: The Journal of Chemical Physics 巻: 144 号: 15
  • DOI: 10.1063/1.4947018
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Coupled electro-nuclear dynamics in laser-driven H2+ by a time-dependent multiconfiguration method (2018)
  • 著者名/発表者名: Loetstedt Erik、Kato Tsuyoshi、Yamanouchi Kaoru
  • 学会等名: The Third STEPS Symposium on Photon Science
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Ultrafast population inversion in laser-driven N2+ (2018)
  • 著者名/発表者名: Loetstedt Erik、Kato Tsuyoshi、Yamanouchi Kaoru
  • 学会等名: International Symposium on Advanced Photonics 2018 (iSAP 2018)
  • 国際学会
• [学会発表] Dissociation of H2+ in an intense light field investigated by a time-dependent multiconfiguration method (2017)
  • 著者名/発表者名: Loetstedt Erik、Kato Tsuyoshi、Yamanouchi Kaoru
  • 学会等名: 14th AMO symposium
• [学会発表] Extended multiconfiguration theory applied to H2+ (2017)
  • 著者名/発表者名: Loetstedt Erik、Kato Tsuyoshi、Yamanouchi Kaoru
  • 学会等名: Annual meeting of the Japan Society for Molecular Science
• [学会発表] Extended multiconfiguration time-dependent Hartree-Fock method applied to laser-driven H2+ (2017)
  • 著者名/発表者名: Loetstedt Erik、Kato Tsuyoshi、Yamanouchi Kaoru
  • 学会等名: International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 2017 (ISUILS 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Time-dependent geminal method - a tool for the analysis of time-dependent electron pair correlation (2016)
  • 著者名/発表者名: Erik Loetstedt, Tsuyoshi Kato, and Kaoru Yamanouchi
  • 学会等名: The 15th International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science
  • 発表場所: Cassis (France)
  • 年月日: 2016-10-02
  • 国際学会
• [学会発表] Time-dependent inter-shell correlation in a laser-driven beryllium atom (2016)
  • 著者名/発表者名: Erik Loetstedt, Tsuyoshi Kato, and Kaoru Yamanouchi
  • 学会等名: 第10回分子科学討論会
  • 発表場所: 神戸ファッションマート（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Time-dependent electron dynamics in a laser-driven beryllium atom (2016)
  • 著者名/発表者名: Erik Loetstedt, Tsuyoshi Kato, and Kaoru Yamanouchi
  • 学会等名: The 7th Shanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast Intense Laser Science (STAR 7)
  • 発表場所: 湘南国際村センター（神奈川県・葉山町）
  • 年月日: 2016-05-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Efficient solution of the time-dependent Schrodinger equation: Factorized CI approximation in MCTDHF (2016)
  • 著者名/発表者名: Erik Loetstedt
  • 学会等名: ICCMSE 2016, Computational Chemistry Symposium
  • 発表場所: Athens (Greece)
  • 年月日: 2016-03-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Factorized CI: Simplification of the MCTDHF scheme for laser-driven multi-electron dynamics (2015)
  • 著者名/発表者名: Erik Loetstedt
  • 学会等名: International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 14
  • 発表場所: Kauai, Hawaii (USA)
  • 年月日: 2015-12-09
  • 国際学会
• [学会発表] Factorization of time-dependent CI coefficients in MCTDHF (2015)
  • 著者名/発表者名: Erik Loetstedt
  • 学会等名: Annual meeting of the Japan Society for Molecular Science
  • 発表場所: Tokyo Institute of Technology, Ookayama Campus (Tokyo, Meguro-ku)
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Factorization of time-dependent CI coefficients in MCTDHF (2015)
  • 著者名/発表者名: Erik Loetstedt
  • 学会等名: 12th AMO symposium
  • 発表場所: The University of Tokyo (Tokyo, Bunkyo-ku)
  • 年月日: 2015-06-19
• [備考] Webpage of Yamanouchi laboratory
  • URL: http://www.yamanouchi-lab.org/index.html
• [備考] Webpage of Yamanouchi lab
  • URL: http://www.yamanouchi-lab.org/e/index.html