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2010 年度 実績報告書

超高速水素マイグレーション

研究課題

研究課題/領域番号 19002006
研究機関東京大学

研究代表者

山内 薫  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40182597)

キーワード水素移動 / 強光子場 / 超高速化学 / 反応動力学
研究概要

コインシデンス運動量画像法用いて強光子場におけるメタノール分子とブタジエン分子の水素マイグレーション過程を調べた。その結果、メタノール分子において、2段階の水素移動過程が存在することが観測された。また、ブタジエン分子においては、2個の水素移動を伴う解離過程があることが見出された。また、水素マイグレーション過程の実時間追跡のため、搬送波位相を制御した数サイクルパルス(2mJ, 6fs, 200mrad)を用いて、単一アト秒パルスを発生するのに十分なスペクトル帯域の高次高調波の発生に成功した。また、拡張された時間依存多配置波動関数理論を実行(緩和法)するプログラムの開発を行った。メタノールの電子-プロトン基底状態波動関数を計算し、プロトンに関する条件付き確率密度関数を解析し、メタノール分子のBO近似に基づく構造最適化計算と整合する分子構造に関する情報を抽出出来ることを明らかにした。また、1次元水素分子に対する非BO波動関数を求め、厳密解との比較から拡張された理論の有効性を明らかにした。さらに、Xeを試料として、近赤外超短レーザーパルスによる光電場内電子散乱実験を行い、1光子吸収および1光子放出した散乱電子信号の散乱角度依存性とレーザー偏光依存性の観測に初めて成功した。また、塩素分子に対する光電場内電子回折信号の数値シミュレーションを行い、光電場内電子回折法によってフェムト秒オーダーの分子の過渡的な幾何学的構造を0.1Å以上の精度で決定できることを示した。

  • 研究成果

    (55件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (49件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Observation of laser-assisted electron-atom scattering in femtosecond intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      R.Kanya, Y.Morimoto, K.Yamanouchi
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett.

      巻: 105 ページ: 123202(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-proton migration in 1,3-butadiene in intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      H.Xu, T.Okino, K.Nakai, K.Yamanouchi, S.Roither, X.Xie, D.Kartashov, L.Zhang, A.Baltuska, M.Kitzler
    • 雑誌名

      Phys.Chem.Chem.Phys.

      巻: 12 ページ: 12939-12942

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two stages of ultrafast hydrogen migration in methanol driven by intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      H.Xu, C.Marceau, K.Nakai, T.Okino, S.L.Chin, K.Yamanouchi
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys.

      巻: 133 ページ: 071103

    • 査読あり
  • [学会発表] 超高速水素マイグレーションの実時間追跡へ向けた高繰り返し高強度搬送波位相制御数サイクルパルス発生2011

    • 著者名/発表者名
      沖野友哉、安藤俊明、三浦瞬、大神征爾、大高一樹、山内薫
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会(2011)
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2011-03-29
  • [学会発表] 高強度フェムト秒レーザー場におけるlaser-assisted electron scatteringの観測2011

    • 著者名/発表者名
      歸家令果, 森本裕也, 山内薫
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会(2011)
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2011-03-29
  • [学会発表] Ultrafast dynamics of molecules in intense laser fields studied by coincidence momentum imaging and gas electron diffraction2011

    • 著者名/発表者名
      K.Yamanouchi
    • 学会等名
      Advanced Light Sources SFB Seminar
    • 発表場所
      Vienna University of Technology, Vienna, Austria
    • 年月日
      2011-02-11
  • [学会発表] 高強度フェムト秒レーザー場におけるlaser-assisted electron scatteringの観測2011

    • 著者名/発表者名
      歸家令果, 森本裕也, 山内薫
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第31回年次大会
    • 発表場所
      電気通信大学
    • 年月日
      2011-01-09
  • [学会発表] 超高速水素マイグレーションの実時間追跡へ向けた高繰り返し高強度搬送波位相制御数サイクルパルス発生2011

    • 著者名/発表者名
      沖野友哉、安藤俊明、三浦瞬、大神征爾、大高一樹、山内薫
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第31回年次大会
    • 発表場所
      電気通信大学
    • 年月日
      2011-01-09
  • [学会発表] Observation of laser-assisted electron scattering by Xe in femtosecond intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      R.Kanya, Y.Morimoto, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      20101215-20101220
  • [学会発表] Synchronization of femtosecond laser and picosecond electron pulses for femtosecond laser-assisted electron scattering2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Morimoto, R.Kanya, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      20101215-20101220
  • [学会発表] Molecular dynamics calculations on the electronic excited potential surfaces by geographical orienteering method2010

    • 著者名/発表者名
      K.Nakai, T.Kato, H.Kono, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      20101215-20101220
  • [学会発表] Electron correlation in high-order harmonic generation from a diatomic molecule2010

    • 著者名/発表者名
      M.Suzuki, T.Kato, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      20101215-20101220
  • [学会発表] Nonadiabatic response of time-dependent natural orbitals2010

    • 著者名/発表者名
      H.Kono, T.Kato
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      20101215-20101220
  • [学会発表] Semiclassical model of laser-driven H_3^<+>2010

    • 著者名/発表者名
      E.Lotstedt, T.Kato, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      20101215-20101220
  • [学会発表] Development of time-dependent multiconfiguration wave function theory for molecular dynamics in intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kato
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      20101215-20101220
  • [学会発表] New approaches to investigating ultrafast hydrogen migration in hydrocarbon molecules in intense laser fields : Momentum imaging and gas electron diffraction2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamanouchi
    • 学会等名
      International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 9 (ISUILS9)
    • 発表場所
      Maui, Hawaii, U.S.A.
    • 年月日
      20101209-20101213
  • [学会発表] Attosecond pump-probe measurement apparatus for ultrafast hydrogen migration in intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      T.Okino, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 9 (ISUILS9)
    • 発表場所
      Maui, Hawaii, U.S.A.
    • 年月日
      20101209-20101213
  • [学会発表] Towards ab initio simulation of hydrogen migration within a molecule : Calculation of the electro-protonic ground state2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kato, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      The International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 9 (ISUILS9)
    • 発表場所
      Maui, USA
    • 年月日
      20101209-20101213
  • [学会発表] Classical modeling of laser-induced molecular ionization and dissociation2010

    • 著者名/発表者名
      E.Lotstedt, T.Kato, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      The International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 9 (ISUILS9)
    • 発表場所
      Maui, USA
    • 年月日
      20101209-20101213
  • [学会発表] Ab initio molecular dynamics calculation by geographical orienteering algorithm2010

    • 著者名/発表者名
      K.Nakai, T.Kato, H.Kono, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      The International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 9 (ISUILS9)
    • 発表場所
      Maui, USA
    • 年月日
      20101209-20101213
  • [学会発表] Natural Orbital Analysis of Multielectron Correlation Dynamics of Molecules in Intense Laser Fields2010

    • 著者名/発表者名
      H.Kono, T.Kato, S.Koseki
    • 学会等名
      The International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 9 (ISUILS9)
    • 発表場所
      Maui, USA
    • 年月日
      20101209-20101213
  • [学会発表] Observation of laser-assisted electron-atom scattering in femtosecond intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      R.Kanya, Y.Morimoto, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      The International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 9 (ISUILS9)
    • 発表場所
      Maui, USA
    • 年月日
      20101209-20101213
  • [学会発表] Classical modeling of laser-induced molecular ionization and dissociation2010

    • 著者名/発表者名
      E.Lotstedt, T.Kato, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      The 6th Asian Symposium on Intense Laser Science (ASILS 6)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      20101013-20101016
  • [学会発表] An exactly solvable model of laser-molecule interaction2010

    • 著者名/発表者名
      E.Lotstedt, T.Kato, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス
    • 年月日
      20100914-20100917
  • [学会発表] 二原子様分子描像と条件付き確率密度関数2010

    • 著者名/発表者名
      加藤毅, 山内薫
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス
    • 年月日
      20100914-20100917
  • [学会発表] Classical dynamics of laser driven H_3^<+>2010

    • 著者名/発表者名
      E.Lotstedt, T.Kato, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス
    • 年月日
      20100914-20100917
  • [学会発表] GO法を用いた電子励起状態における分子動力学計算2010

    • 著者名/発表者名
      中井克典, 加藤毅, 河野裕彦, 山内薫
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス
    • 年月日
      20100914-20100917
  • [学会発表] 多電子系の断熱・非断熱応答の自然軌道解析2010

    • 著者名/発表者名
      河野裕彦, 加藤毅, 小山田隆行, 小関史朗
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス
    • 年月日
      20100914-20100917
  • [学会発表] Laser-assisted electron scattering観測のための電子パルス-レーザーパルス同期実験2010

    • 著者名/発表者名
      森本裕也, 歸家令果, 山内薫
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス
    • 年月日
      20100914-20100917
  • [学会発表] 高強度フェムト秒レーザー場におけるlaser-assisted electron scatteringの観測2010

    • 著者名/発表者名
      歸家令果, 森本裕也, 山内薫
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス
    • 年月日
      20100914-20100917
  • [学会発表] 高強度搬送波位相制御数サイクルレーザーシステムの開発とアト秒分子科学への応用2010

    • 著者名/発表者名
      沖野友哉、安藤俊明、山内薫
    • 学会等名
      第7回AMO討論会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      20100611-20100612
  • [学会発表] Ultrafast delocalization of proton distributions within hydrocarbon molecules in intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamanouchi
    • 学会等名
      The 2nd Shanghai Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast Intense Laser Science (STAR symposium on UILS)
    • 発表場所
      Xiamen Univ., China
    • 年月日
      20100527-20100528
  • [学会発表] Toward ab initio simulation of hydrogen migration within a molecule : Preparation of the electro-protonic ground state2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kato
    • 学会等名
      The 2nd Shanghai Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast Intense Laser Science (STAR symposium on UILS)
    • 発表場所
      Xiamen Univ., China
    • 年月日
      20100527-20100528
  • [学会発表] Semiclassical dynamics of H_3^<+> driven by intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      E.Lotstedt, T.Kato, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      The 2nd Shanghai Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast Intense Laser Science (STAR symposium on UILS)
    • 発表場所
      Xiamen Univ., China
    • 年月日
      20100527-20100528
  • [学会発表] Ultrafast hydrogen migration in methanol by pump-and-probe coincidence momentum imaging2010

    • 著者名/発表者名
      H.Xu
    • 学会等名
      The 2nd Shanghai Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast Intense Laser Science (STAR symposium on UILS)
    • 発表場所
      Xiamen Univ., China
    • 年月日
      20100527-20100528
  • [学会発表] メタノール分子のプロトン波動関数2010

    • 著者名/発表者名
      加藤毅, 山内薫
    • 学会等名
      第13回理論化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20100523-20100525
  • [学会発表] 時間依存自然軌道の非断熱応答2010

    • 著者名/発表者名
      加藤毅, 河野裕彦, 山内薫
    • 学会等名
      第13回理論化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20100523-20100525
  • [学会発表] 多配置波動関数理論によるメタノール分子の電子-プロトン構造2010

    • 著者名/発表者名
      加藤毅, 山内薫
    • 学会等名
      東京大学ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構 公開シンポジウム「ナノ量子情報エレクトロニクスの進展」
    • 発表場所
      東京大学 本郷キャンパス
    • 年月日
      2010-12-22
  • [学会発表] GO法を用いたフェノールの分子動力学シミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      中井克典, 加藤毅, 河野裕彦, 山内薫
    • 学会等名
      東京大学ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構 公開シンポジウム「ナノ量子情報エレクトロニクスの進展」
    • 発表場所
      東京大学 本郷キャンパス
    • 年月日
      2010-12-22
  • [学会発表] 高強度フェムト秒レーザー場におけるlaser-assisted electron scatteringの観測2010

    • 著者名/発表者名
      歸家令果, 森本裕也, 山内薫
    • 学会等名
      東京大学ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構 公開シンポジウム「ナノ量子情報エレクトロニクスの進展」
    • 発表場所
      東京大学 本郷キャンパス
    • 年月日
      2010-12-22
  • [学会発表] Ultrafast delocalization of hydrogen atom distribution in hydrocarbon molecules induced by intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamanouchi
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, U.S.A.
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] Generation of carrier-envelope-phase locked few-cycle pulses and their application to proving ultrafast hydrogen migration in intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      T.Okino
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, U.S.A.
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] Ultrafast hydrogen migration in methylacetylene intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      A.Watanabe, H.Xu, T.Okino, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, U.S.A.
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] Ultrafast dynamics of molecules in intense laser fields studied by momentum imaging and gas electron diffraction2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamanouchi
    • 学会等名
      International Symposium on Chirped Pulse Amplification
    • 発表場所
      Laval University, Quebec City, Canada
    • 年月日
      2010-11-18
  • [学会発表] Ultrafast probing of molecules in intense laser fields by momentum imaging and gas electron diffiraction2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamanouchi
    • 学会等名
      The 6th Asian Symposium on Intense Laser Science
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2010-10-14
  • [学会発表] New directions of experiment and theory on molecules in intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamanouchi
    • 学会等名
      The 9th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics (AISAMP9)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2010-10-06
  • [学会発表] 強レーザー場における超高速水素マイグレーションの実時間追跡のための高強度搬送波位相制御数サイクルレーザーシステムの開発2010

    • 著者名/発表者名
      沖野友哉、安藤俊明、山内薫
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] Generation of carrier envelope phase stabilized few-cycle pulses for investigating hydrogen migration in intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      T.Okino
    • 学会等名
      G-COE International Symposium on Physical Chemistry-Structures, Reactions, and Other Chemical Properties of Molecular Systems-
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-09-03
  • [学会発表] Ultrafast Delocalization of Hydrogen Atoms in Hydrocarbon Molecules in Intense Laser Fields2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamanouchi
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Photo-Excited Processes and Applications (ICPEPA-7)
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2010-08-17
  • [学会発表] Ultrafast delocalization of hydrogen atoms in hydrocarbon molecules induced by intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamanouchi
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Filamentation (COFIL2010)
    • 発表場所
      Crete, Greece
    • 年月日
      2010-06-03
  • [学会発表] Observation of laser-assisted electron scattering in femtosecond intense laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      R.Kanya, Y.Morimoto, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      第26回化学反応討論会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2010-06-03
  • [学会発表] Synchronization of femtosecond laser and picosecond electron pulses for femtosecond laser-assisted electron scattering2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Morimoto, R.Kanya, K.Yamanouchi
    • 学会等名
      第26回化学反応討論会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2010-06-03
  • [図書] Lectures on Ultrafast Intense Laser Science 12011

    • 著者名/発表者名
      K.Yamaouchi, editor
    • 総ページ数
      313
    • 出版者
      Springer-Verlag (Germany)
  • [図書] Progress in Ultrafast Intense Laser Science VI2011

    • 著者名/発表者名
      Yamanouchi, G.Gerber, A.D.Bandrauk, editors
    • 総ページ数
      237
    • 出版者
      Springer-Verlag (Germany)
  • [備考]

    • URL

      http://www.s.u-tokyo.ac.jp/press/press-2010-37.html

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公開日: 2012-07-19  

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