強レーザー場中にある多電子ダイナミクスの第一原理シミュレーション

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21740303
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 原子・分子・量子エレクトロニクス
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 乙部 智仁 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究職 (60421442)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 量子エレクトロニクス

研究概要

高強度超短パルスレーザー中にある電子のダイナミクスを第一原理から記述する為に時間依存Kohn-Sham(TDKS)方程式を実時間実空間法を用いて解く事でシミュレートした。その結果、高次高調波発生やコヒーレントフォノン等非線形なダイナミクスや動的Franz-Keldysh効果の記述に成功した。さらに電子励起の影響で変化するレーザー場を記述する為にMaxwell方程式とTDKS方程式を融合した多階層シミュレーション手法を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] First-principle description for the high-harmonic generation in a diamond by intense short laser pulse (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Otobe
  • 雑誌名: J. Apll. Phys 巻: 111 ページ: 093112
• [雑誌論文] Time-dependent density functional theory for strong electromagnetic fields in crystalline solids (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yabana, T. Sugiyama, Y. Shinohara, T. Otobe
  • 雑誌名: G. F. Berts ch Phys. Rev. B 巻: 85 ページ: 045134
• [雑誌論文] First-principle calculations for multiphoton absorption inα-quartz under intense short laser irradiation (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Otobe, J. Phys.
  • 雑誌名: Condens. Matter 巻: 22 ページ: 384204
• [雑誌論文] Coherent phonon generation in time-dependent density functional theory (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Shinohara, K. Yabana, Y. Kawashita, J.-I. Iwata, T. Otobe
  • 雑誌名: G. F. Bertsh, Phys. Rev. B 巻: 82 ページ: 115110
• [雑誌論文] 第一原理計算で探るコヒーレントフォノンの生成機構
  • 著者名/発表者名: 篠原康、乙部智仁、岩田潤一、矢花一浩
  • 雑誌名: 物理学会誌
• [学会発表] ダイアモンドからの高次高調波の第一原理計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 乙部智仁
  • 学会等名: 応用物理学会春季大会
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 第一原理計算による透明素材中での高次高調波発生 (2012)
  • 著者名/発表者名: 乙部智仁
  • 学会等名: 物理学会年次大会
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 固体からの高次高調波スペクトルの励起過程による変化の第一原理計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 乙部智仁
  • 学会等名: 物理学会年次大会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 超短パルスレーザーによる固体電子励起確率の方向依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 乙部智仁
  • 学会等名: 物理学会年次大会
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] TDDFT simulation for laser-matter interaction (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Otobe
  • 学会等名: 14^<th> East Asian Workshop on Chemical Dynamics
  • 年月日: 20100000