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2021 年度 実施状況報告書

強レーザーによって生成される電子ボルテックスビームを用いた超高速分子イメージング

研究課題

研究課題/領域番号 21K03417
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) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードボルテックス電子 / アト秒 / 再衝突
研究実績の概要

1)レーザー場の時間変化に比べて分子内電子の運動が十分に遅いという事実に基づく断熱理論により、ボルテックス電子の再衝突過程について新しい理論の構築を進めた。直線偏光に対する前方散乱の成分についての分析を進めた。
2)時間依存シュレーディンガー方程式の数値計算コードの拡張と高速化を進めた。原子標的について、直線および楕円偏光パルスによるボルテックス電子の生成・再衝突に対応する計算コードを高速化し、これまで困難であった長波長での計算が実行できるようになった。
3)再衝突過程に対する光電子運動量スペクトルからの分子標的構造の抽出に関するアルゴリズムについて、予備的考察を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度の第一の目標である直線偏光レーザーによる前方散乱成分からの原子・分子構造の抽出のついの分析をほぼ終えた。磁気量子数が1のボルテックス電子のものと0の平面波電子の場合を対比させながら分析した。断熱理論、精密計算、構造解析についての準備がほぼ予定通り進んだ。また、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研究を行い、得られた結果を学術論文として発表した。以上によりおおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

1)断熱理論について、直線偏光のものをもとに楕円偏光のものに拡張する。
2)時間依存シュレーディンガー方程式の数値計算コードの拡張と高速化を進める。直線分子についてコード開発を進める。
3)再衝突過程に対する光電子運動量スペクトルからの分子標的構造の抽出に関するアルゴリズムの開発を進める。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件)

  • [雑誌論文] Observation of the quantum shift of a backward rescattering caustic by carrier-envelope phase mapping2021

    • 著者名/発表者名
      T. Mizuno, N. Ishii, T. Kanai, P. Rosenberger, D. Zietlow, M. F. Kling, O. I. Tolstikhin, T. Morishita, and J. Itatani
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 103 ページ: 043121[12pages]

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.103.043121

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Anticorrelation in nonsequential double ionization of helium2021

    • 著者名/発表者名
      Z. Chen, A. Zhou, T. Morishita, Y. Bai, X. Hao, O. Zatsarinny, and K. Bartschat
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 103 ページ: 053102[10pages]

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.103.053102

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Single-cycle versus multicycle nonsequential double ionization of argon2021

    • 著者名/発表者名
      F. Liu, Z. Chen, T. Morishita, K. Bartschat, B. Böning, and S. Fritzsche
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 104 ページ: 013105[10pages]

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.104.013105

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Atomic Siegert states in a rotating electric field2021

    • 著者名/発表者名
      T. Kjellsson Lindblom, O. I. Tolstikhin, and T. Morishita
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A ,

      巻: 104 ページ: 023110[21pages]

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.104.023110

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Adiabatic theory of strong-field ionization of molecules including nuclear motion: Rescattering2021

    • 著者名/発表者名
      J. Svensmark, O. I. Tolstikhin, and T. Morishita
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 104 ページ: 063115 [2pages]

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.104.063115

    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2022-12-28  

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