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Efficient simulation of coupled electronic and nuclear motion in molecules in intense laser fields

研究課題

研究課題/領域番号 18K05024
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分32010:基礎物理化学関連
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), 准教授 (80632984)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードTDSE / 電子-核相関 / 時間依存ダイナミックス / Multi-config. methods / Time-dependent dynamics / Strong-field science / Particle correlation / Strong-field physics / Hartree-Fock
研究成果の概要

本研究プロジェクトの目的は、強レーザー場における分子の量子力学的時間依存ダイナミクスのシミュレーションのための効率的な手法を開発することである。同一手法で、分子解離、振動励起、電子励起、およびイオン化のすべての過程を正確にシミュレーション出来ることを目指す。研究の結果として、強レーザー場と相互作用する最もシンプルな水素分子イオン(H2+)を、拡張多配置時間依存ハートリーフォック法で正確にシミュレーション出来ることを示した。一般的で万能なレーザー分子相互作用のシミュレーション手法に向けて大きな一歩である。
第二のプロジェクトとして、二電子原子イオンの正確なトンネルイオン化の速度を計算した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

拡張多配置時間依存ハートリーフォック法は、分子解離、振動励起、電子励起、およびイオン化を正確にシミュレーション出来ることを実証することにより、レーザーと分子の相互作用の一般的かつ有望なシミュレーション方法であることを示した。
多配置時間依存ハートリーフォック法を使って計算した二電子原子イオンのトンネルイオン化の速度は、実験で測定したイオンの収量と組み合わせて、強レーザーパルスの強度を推定することが出来る。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 11件、 招待講演 6件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Czech Academy of Sciences/ELI-Beamlines(チェコ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] ELI Beamlines, Dolni Brezany(チェコ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ELI Beamlines/Czech Academy of Sciences(チェコ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Eotvos Lorand University(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Bielefeld University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Eotvos Lorand University(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Bielefeld University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 300 attosecond response of acetylene in two-photon ionization/dissociation processes2021

    • 著者名/発表者名
      Matsubara Takuya、Fukahori Shinichi、Loetstedt Erik、Nabekawa Yasuo、Yamanouchi Kaoru、Midorikawa Katsumi
    • 雑誌名

      Optica

      巻: 8 号: 8 ページ: 1075-1083

    • DOI

      10.1364/optica.426071

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Static-field ionization model of He-like ions for diagnostics of light-field intensity2020

    • 著者名/発表者名
      Loetstedt Erik、Ciappina Marcelo F.、Yamanouchi Kaoru
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 102 号: 1 ページ: 013112-013112

    • DOI

      10.1103/physreva.102.013112

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Time delay in the coherent vibrational motion of H2+ created by ionization of H22020

    • 著者名/発表者名
      Nishi Takanori、Loetstedt Erik、Yamanouchi Kaoru
    • 雑誌名

      Physical Review A (Rapid Communication)

      巻: 102 号: 5 ページ: 051101-051101

    • DOI

      10.1103/physreva.102.051101

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excited-state populations in the multiconfiguration time-dependent Hartree-Fock method2020

    • 著者名/発表者名
      Loetstedt Erik、Szidarovszky Tamas、Faisal Farhad H M、Kato Tsuyoshi、Yamanouchi Kaoru
    • 雑誌名

      Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics

      巻: 53 号: 10 ページ: 105601-105601

    • DOI

      10.1088/1361-6455/ab7c3b

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Entanglement and coherence in photoionization of H2 by an ultrashort XUV laser pulse2019

    • 著者名/発表者名
      Nishi Takanori、Loetstedt Erik、Yamanouchi Kaoru
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 100 号: 1 ページ: 013421-013421

    • DOI

      10.1103/physreva.100.013421

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-dependent multiconfiguration method applied to laser-driven H2+2019

    • 著者名/発表者名
      Loetstedt Erik、Kato Tsuyoshi、Yamanouchi Kaoru
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 99 号: 1

    • DOI

      10.1103/physreva.99.013404

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Methods for the Simulation of Coupled Electronic and Nuclear Motion in Molecules Beyond the Born-Oppenheimer Approximation2019

    • 著者名/発表者名
      Loetstedt Erik、Kato Tsuyoshi、Yamanouchi Kaoru
    • 雑誌名

      Springer Series in Chemical Physics: Progress in Photon Science, Recent Advances

      巻: 119 ページ: 197-220

    • DOI

      10.1007/978-3-030-05974-3_10

    • ISBN
      9783030059736, 9783030059743
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Static-field ionization rates of He-like ions by MCTDHF method2021

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Marcelo F. Ciappina, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Chemical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Static field ionization rates of He-like ions for intensity measurements of ultraintense laser pulses2021

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Marcelo F. Ciappina, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      36th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tunnel and over-the-barrier ionization of He-like ions2021

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Marcelo F. Ciappina, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      PACIFICHEM
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Static-field ionization rates of He-like ions for intensity estimation of ultra-intense laser pulses2020

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Marcelo F. Ciappina, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      Symposium on Recent Development in Ultrafast Intense Laser Science 2
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Time-dependent multiconfiguration methods applied to H2+ and He in intense laser fields2020

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Tsuyoshi Kato, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      Symposium on Recent Development in Ultrafast Intense Laser Science
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Time-dependent multiconfiguration methods for laser-molecule interaction2019

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Tsuyoshi Kato, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      XV International Workshop on Quantum Reactive Scattering (QRS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Time-dependent dynamics of pi-electrons in butadiene2019

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Wenhong Yang, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      13th Annual meeting of the Japan Society for Molecular Science
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Excited-state populations in the multiconfiguration time-dependent Hartree-Fock method2019

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Tamas Szidarovszky, Farhad H M Faisal, Tsuyoshi Kato, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      16th AMO symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Excited-state populations of laser-driven He by multiconfiguration time-dependent Hartree- Fock method2019

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Tsuyoshi Kato, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      35th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time-dependent multiconfiguration theory applied to the simulation of H2+ in intense laser fields2018

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Tsuyoshi Kato, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      The 9th Shanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast Intense Laser Science
    • 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] Time-dependent multiconfiguration methods for the simulation of laser-atom and laser-molecule interaction2018

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Tsuyoshi Kato, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 2018
    • 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] Time-dependent multiconfiguration methods for the simulation of laser-atom and laser-molecule interaction2018

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Tsuyoshi Kato, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      International Workshop Attosecond Physics at the Nanoscale
    • 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] Laser-induced dynamics of H2+ by a time-dependent multiconfiguration method2018

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Tsuyoshi Kato, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Excited-state populations of He exposed to intense laser fields by the multiconfiguration time-dependent Hartree-Fock method2018

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Tamas Szidarovszky, Farhad H. M. Faisal, Tsuyoshi Kato, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      Annual meeting of the Japan Society for Molecular Science
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Excited-state populations in laser-driven He by the multiconfiguration time-dependent Hartree-Fock method2018

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Tamas Szidarovszky, Farhad H. M. Faisal, Tsuyoshi Kato, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Laser-driven dynamics of H2+ by a time-dependent multiconfiguration method2018

    • 著者名/発表者名
      Erik Loetstedt, Tsuyoshi Kato, and Kaoru Yamanouchi
    • 学会等名
      3rd ETH Zurich-UTokyo Strategic Partnership Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Web page of Yamanouchi laboratory

    • URL

      http://www.yamanouchi-lab.org/e/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] Webpage of the Yamanouchi lab

    • URL

      http://www.yamanouchi-lab.org/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] Webpage of Yamanouchi lab

    • URL

      http://www.yamanouchi-lab.org/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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