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2019 年度 実績報告書

高強度楕円偏光レーザーパルスを用いた原子・分子の超高速イメージング法

研究課題

研究課題/領域番号 17K05597
研究機関電気通信大学

研究代表者

森下 亨  電気通信大学, 量子科学研究センター, 教授 (20313405)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードアト秒
研究実績の概要

【最終年度に実施した研究の成果】最終年度に以下の研究を実施した。1)直線型分子について、強レーザー照射によるイオン化運動量分布を計算するコードの並列化と高速化を行った。これにより、分子イオン化の核間距離依存性等を系統的に調べることが可能となった。2)楕円偏光パルスに対する再衝突軌道の焦線近傍の光電子分布を抽出する計算コードを開発し、典型的な場合についての光電子分布を調べた。そして、標的原子・分子の構造抽出についての予備的考察を行った。3)高強度レーザーパルス照射による分子イオン化の実験結果の分析を行い、分子イメージングについて実験的観点から新たな知見を得た。4)関連する高強度レーザー場中の原子分子ダイナミクスの理論的研究を行い、分子イメージングについて様々な角度からの知見を得た。
【研究期間全体を通じて実施した研究の成果】高強度レーザー照射によって誘起される再衝突過程を利用した原子・分子超高速イメージングに関して、精密数値計算、解析理論、構造決定アルゴリズム構築の3つの観点から研究を進めた。精密数値計算については、楕円偏光パルスによるイオン化の運動量分布を精密に計算するコードを開発し、分析を行った。解析理論については、レーザーの周期が原子・分子内電子の時間スケールに比して十分長いという事実に基づく理論である断熱理論を発展させ、原子・分子ダイナミクスの理解を深めた。構造決定については、再衝突電子軌道の焦線を分析し、構造決定の基礎となる部分を構築した。また、分子の再衝突過程の実験データの分析を行い、実験的な観点での考察を行った。さらに、非弾性再衝突や核振動についての理論的研究といった関連する研究を行った。以上により、高強度レーザー場中の物質について、アト秒領域の超高速ダイナミクスに関する新しい知見を得た。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件)

  • [国際共同研究] モスクワ工科大学(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      モスクワ工科大学
  • [雑誌論文] Adiabatic theory of strong-field ionization of molecules including nuclear motion2020

    • 著者名/発表者名
      Svensmark Jens、Tolstikhin Oleg I.、Morishita Toru
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 101 ページ: 053422

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.101.053422

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Intensity dependence in nonsequential double ionization of helium2020

    • 著者名/発表者名
      Chen Zhangjin、Wen Hua、Liu Fang、Morishita Toru、Zatsarinny Oleg、Bartschat Klaus
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 28 ページ: 6490~6490

    • DOI

      10.1364/OE.386971

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Angle dependence of dissociative tunneling ionization of NO in asymmetric two-color intense laser fields2019

    • 著者名/発表者名
      Endo Tomoyuki、Fujise Hikaru、Hasegawa Hiroka、Matsuda Akitaka、Fushitani Mizuho、Tolstikhin Oleg I.、Morishita Toru、Hishikawa Akiyoshi
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 100 ページ: 053422

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.100.053422

    • 査読あり / 国際共著
  • [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 ページ: 053404

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.100.053404

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Revisiting the recollisional excitation-tunneling process in strong-field nonsequential double ionization of helium2019

    • 著者名/発表者名
      Chen Zhangjin、Wang Yali、Morishita Toru、Hao Xiaolei、Chen Jing、Zatsarinny Oleg、Bartschat Klaus
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 100 ページ: 023405

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.100.023405

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Strong-field ionization, rescattering, and target structure imaging with vortex electrons2019

    • 著者名/発表者名
      Tolstikhin Oleg I.、Morishita Toru
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 99 ページ: 063415

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.99.063415

    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2021-01-27  

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