2019 年度研究成果報告書

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

研究課題

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研究課題/領域番号	16K05495
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	原子・分子・量子エレクトロニクス
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	強レーザー場 / 原子励起と電離 / アト秒物理 / 楕円偏光
研究成果の概要	強レーザー場における原子・分子、クラスターとナノ粒子に対して、FFTを利用して新時間依存密度汎関数計算方法を開発した。その計算方法に基づく大規模な数値計算で、水素分子や酸素分子の電離と解離過程を解明し、その理解の上に、強レーザー場で、動的過程の制御を提案した。さらに、円偏光アト秒レーザーを生成のために、２色円偏光強レーザー場中の原子過程を詳しく計算で、高次高調波の生成と関連の電離過程を解明した。特に、楕円偏光強レーザー場中原子の電離と励起二つの過程を統一の分析方法を開発した。たくさんの関係過程をこの方法で分析することになった。
自由記述の分野	物理　原子分子
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究は基礎研究である。学術意義について三の点から述べる。（１）計算方法の開発：より精度の良い時間依存密度汎関数の計算方法を開発し、強レーザーにおけるナノ粒子の動的過程を理論計算で調べることができる。（２）基礎過程の解明：理論計算で、強レーザー場の補助で水素分子や酸素分子X線での電離と解離のメカニズムを解明し、基礎の過程に対して、理解できる。（３）動的過程の制御：メカニズムの解明による、レーザーの強度やX―線との到着の時間遅延で電離と解離過程の制御ができることを明らかになった。