２色円偏光強レーザー場における原子・分子電離過程の解明と制御

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05495
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: トン ショウミン 筑波大学, 計算科学研究センター, 准教授 (80422210)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 強レーザー / 原子電離 / 電離励起

研究実績の概要

(1)我々の独自の計算手法で、強レーザー場における原子電離の非双極子の影響について調べた。非双極子の影響で電離された電子はレーザーの進行方向に移動することが明らかになった。その影響は全体の運動量分布より小さいが、実験で観測範囲内である。研究結果は、ウィーン工科大学との共同研究で、Physical Review Letter に投稿した。
(2)強レーザー場における原子の電離と励起は二つ独立の過程であるので、別々に分析するのが従来の研究にやり方であった。我々は量子欠損理論の元で、二つの過程を統一する分析手法を開発し、楕円偏光強レーザーにおける原子電離と励起との関係を明らかにした。その研究結果はPhys. Rev. Aに発表した。
(3)最近、実験で強レーザー補助の原子X線電離電子の角度分布が測定された。その結果はこの分野でよく使われている強レーザー場近似の予測と異なるということが示された。その原因を調べるために、我々は理論計算を行った。電離された電子と親イオンとのクーロン相互作用の有無を比べて、その異常な角度分布はクーロン相互作用の影響であると明示された。その研究結果はPhys. Rev. Aに発表した。
(4)最近、実験で、異常な強レーザーにおける原子励起確率と強度の依存性が観測された。その現象解明のために、理論計算を行った。理論計算で実験の現象を再現できた。さらに、Stark 効果の影響で、あるレーザー強度で共鳴の状態になり、異常な大きい励起確率になることが明らかになった。その研究結果は、グリフィス大学の実験グループとの共同研究で、Physical Review A に発表した。

研究成果

• [雑誌論文] Observation of dynamic Stark resonances in strong-field excitation (2020)
  • 著者名/発表者名: Chetty D.、Glover R. D.、deHarak B. A.、Tong X. M.、Xu H.、Pauly T.、Smith N.、Hamilton K. R.、Bartschat K.、Ziegel J. P.、Douguet N.、Luiten A. N.、Light P. S.、Litvinyuk I. V.、Sang R. T.
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 101 ページ: 053402
  • DOI: 10.1103/PhysRevA.101.053402
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Theory of bound state coherences generated by optical attosecond pulses (2020)
  • 著者名/発表者名: W. C. Jiang, X. M. Tong, R. Pazourek, S. Nagele, and J. Burgdorfer
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 101 ページ: 053435
  • DOI: 10.1103/PhysRevA.101.053435
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Coulomb effect on the dynamics of atoms in a strong elliptical laser field: Unification of the excitation and ionization (2019)
  • 著者名/発表者名: Gao Xiang、Tong Xiao-Min
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 100 ページ: 063424
  • DOI: 10.1103/PhysRevA.100.063424
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Roadmap on photonic, electronic and atomic collision physics: I. Light?matter interaction (2019)
  • 著者名/発表者名: Ueda Kiyoshi、Sokell Emma、Schippers Stefan、Aumayr Friedrich、Sadeghpour Hossein、Burgdorfer Joachim、Lemell Christoph、Tong Xiao-Min、et al.,
  • 雑誌名: Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics 巻: 52 ページ: 171001～171001
  • DOI: 10.1088/1361-6455/ab26d7
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Photoelectron angular distribution of atoms in pulsed XUV and IR fields (2019)
  • 著者名/発表者名: Tong Xiao-Min
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 99 ページ: 043422
  • DOI: 10.1103/PhysRevA.99.043422
  • 査読あり
• [学会発表] Abnormal photoelectron angular distribution of Ar atoms in pulsed XUV and IR laser fields (2019)
  • 著者名/発表者名: XM Tong and N Toshima
  • 学会等名: XXXI International Conference on photonic, electronic and atomic collision, July 23-30, 2019 Deauville, France
  • 国際学会
• [学会発表] Photoabsorption of atoms in a strong elliptical laser field (2019)
  • 著者名/発表者名: X Gao and XM Tong
  • 学会等名: XXXI International Conference on photonic, electronic and atomic collision, July 23-30, 2019 Deauville, France
  • 国際学会
• [学会発表] Energy loss of p and p in He: electron correlation effects (2019)
  • 著者名/発表者名: S Borbely, XM Tong, S Nagele, J Feist, I Brezinova, F Lackner, L Nagy, K Tokesi and J Burgdorfe
  • 学会等名: XXXI International Conference on photonic, electronic and atomic collision, July 23-30, 2019 Deauville, France
  • 国際学会