研究課題
多電子ダイナミクスを扱える多配置時間依存Hartree-Fock法の高速化を進め、LiHやN_2に適用し,分子軌道概念を使って近赤外強レーザー場中の多電子系のイオン化や高次高調波発生の機構解明を進めた。時間依存の自然軌道φ_j(t)に対して化学ポテンシャルμ_j(t)を定義し、分子イメージングに利用する光電子のイオン化が多電子系のどの軌道から進行しているかを定量化する手法を確立した。レーザー電場からφ_j(t)が直接得るエネルギーS_j(t)をμ_j(t)と比較し、電子間エネルギー交換によってμ_j(t)>S_j(t)を満たす「アクセプタ軌道」が高いイオン化効率を持ち、分子軌道のイメージングに利用できることを示した。高強度近赤外パルスによるイオン化の場合、H_2では、励起状態が大きく寄与していることを明らかにした。LiHやN_2では、内殻軌道と原子価軌道の相互作用のため、内殻軌道からもイオン化が進行する多電子ダイナミクス機構を提案した。以上、非定常・非線形問題にも分子軌道の化学ポテンシャルが定義でき、イオン化や化学反応などの動的過程に関与する軌道を理論的に特定しうることを示した。光励起による反応制御の問題では、強レーザー場によって誘起されるC_<60>の初期振動ダイナミクスを時間依存断熱状態法に基づいた第一原理分子動力学計算により求めた。近赤外パルス列を使うことにより、a_g(1)全対称振動モードや偏長と扁平の形状を交互にとるh_g(1)モードなどを選択的に励起できることを示した。さらに、同じ余剰振動エネルギーであっても、励起モードに依存して、C_2脱離などの解離につながるStone-Wales転位の回数が異なり、異なった解離パターンを生み出すことを見いだした。hg(1)モード励起の場合、解離フラグメントの運動量分布は統計解離理論に従わず、ナノ秒領域の解離における非統計的解離の存在を明らかにした。
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