極紫外レーザーと遠赤外レーザーを組み合わせて原子にあてると、2つのレーザーの間の位相差を変えることによって原子の電離確立を制御できることを見出した。しかも、この電離確率は極紫外レーザの強度によっても変化し、原子を用いた光スイッチへの可能性を示唆している。レーザー場中の原子分子にプローブ光をあてて吸収を調べるにはフロッケ状態をまず求め、その間の遷移確率を計算するのは常套手段であるが、レーザー強度が大きい場合膨大な計算時間を要し、現実的ではない。これに対して双極子演算子を始状態にかけた状態を時間発展させ、その波動関数から自己相関関数を求める新手法を開発した。この手法により高い励起状態への吸収過程も精度よく計算できるようになった。レーザーによるヘリウム原子の2重イオン化は、強度が中程度以下の場合に電子が独立に続けて電離するとして計算した値と何桁も会わなくなることが知られている。この現象は最初に電離した電子がレーザー場によって親原子に引き戻され、再散乱を起こすと考えた機構によって説明されている。しかし、定量的な計算は古典力学によるものしかなく、量子論的な計算はこれまで実現されていなかった。これに対して我々が開発した直接解法をもちいることにより、量子論的な計算にはじめて成功した。ほぼ実験値を再現するとともに実験値では明確でなかった構造が電離確率に見出された。オージェ効果は内殻に穴を持つ原子で、一つの電子が基底状態に落ち、その放出エネルギーをもう一つの電子が吸収して電離を起こすものである。電離のエネルギーが不足する場合でもレーザーを補助に当てることにより自動電離が可能となる新機構を見出した。
|