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光励起分子の赤外強光子場誘起トンネルイオン化過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05739
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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

奥西 みさき  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80224161)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード強レーザー場 / トンネルイオン化 / 光励起分子 / 強光子場
研究成果の概要

光励起した電子励起状態にある分子の赤外フェムト秒レーザーパルス照射による強光子場誘起トンネルイオン化過程についての研究を行った。本研究では二酸化窒素分子の波長400nmの紫外光励起により生成した電子励起状態からのトンネルイオン化を観測することで、電子励起状態およびその緩和過程についての知見が得られることを確認した。このことは本手法が分子の光励起状態の励起状態の動的過程をフェムト秒の時間スケールで研究する新しい手法としての可能性を開くものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

分子の光励起状態でのエネルギー移動や解離過程などの動的過程を、高強度フェムト秒レーザーパルスによる励起分子のトンネルイオン化とそれに引き続き起こる電子再散乱過程により観測することは、励起分子の分子軌道や分子構造の変化をフェムト秒のオーダーで直接観測できる点で非常に有用である。本研究はそのために必要となる様々な実験要素を確認することを目的として実験を行った。その結果確かに光励起分子からのトンネルイオン化による信号が確認され、今後の展開が期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Rescattering photoelectron spectroscopy of the CO2 molecule: Progress towards experimental discrimination between theoretical target-structure models2019

    • 著者名/発表者名
      Okunishi Misaki、Ito Yuta、Sharma Vandana、Aktar Shejuty、Ueda Kiyoshi、Lucchese Robert R.、Dnestryan Andrey I.、Tolstikhin Oleg I.、Inoue Shunsuke、Matsui Hirokazu、Morishita Toru
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 100 号: 5 ページ: 053404-053404

    • DOI

      10.1103/physreva.100.053404

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rescattering photoelectron spectroscopy of heterodiatomic molecules with an analytical returning photoelectron wave packet2018

    • 著者名/発表者名
      Ito Yuta、Okunishi Misaki、Morishita Toru、Tolstikhin Oleg I.、Ueda Kiyoshi
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 97 号: 5 ページ: 053411-053411

    • DOI

      10.1103/physreva.97.053411

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Extraction of geometrical structure of ethylene molecules by laser-induced electron diffraction combined with ab initio scattering calculations2017

    • 著者名/発表者名
      Yuta Ito, Richard Carranza, Misaki Okunishi, Robert R. Lucchese, and Kiyoshi Ueda
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 96 号: 5 ページ: 053414-053414

    • DOI

      10.1103/physreva.96.053414

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 光励起二酸化窒素分子の赤外トンネルイオン化過程2019

    • 著者名/発表者名
      Shejuty Aktar,奥西みさき,上田潔
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Angle-resolved photoelectron momentum distributions of rescattering electrons from small molecules in intense laser fields2018

    • 著者名/発表者名
      Misaki Okunishi
    • 学会等名
      Mini-Symposium on “Electronic and Structural Dynamics”
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] NOおよびCO分子の再散乱電子分光と再散乱電子波束を用いた解析2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤 雄太, 奥西みさき,森下亨,Oleg I. Tolstikhin、上田潔
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Rescattering Electron Spectroscopy And Geometric Structure Retrieval On C2H4 Molecule2017

    • 著者名/発表者名
      Yuta Ito, Richard Carranza, Misaki Okunishi, Robert R. Lucchese, Kiyoshi Ueda
    • 学会等名
      International Workshop on Photoionization & Resonant Inelastic X-ray Scattering
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural retrieval of C2H4 molecules by laser induced rescattering photoelectron spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Yuta Ito, Richard Carranza, Misaki Okunishi, Robert R. Lucchese, Kiyoshi Ueda
    • 学会等名
      30th International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extraction of electron-ion differential scattering cross sections for C2H6 by laser-induced rescattering photoelectron spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Aktar Shejuty, Ito Yuta, Okunishi Misaki, Lucchese Robert R., Morishita Toru, Ueda Kiyoshi
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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