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2013 年度 実績報告書

高強度レーザーによる超高速実時間イメージング法

研究課題

研究課題/領域番号 23540465
研究機関電気通信大学

研究代表者

森下 亨  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (20313405)

研究分担者 渡辺 信一  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (60210902)
キーワード国際研究者交流、米国、ロシア / 国際研究者交流、デンマーク、オーストリア / アト秒 / 高強度レーザー
研究概要

高強度レーザーを利用した、空間的には原子の内部構造(サブÅ)、時間的には電子の運動(数フェムトからアト秒領域)の超高速分解能を持つ分子の反応イメージングについての理論的研究を行った。レーザー誘起電子顕微鏡法という新しい解析手法を提案し、実験データと比較しながら理論手法の開発を進めた。本研究では、1)厳密数値計算に基づく簡単な分子についての分析、2)解析的手法に基づく理論の厳密化と簡便な解析手法の開拓、3)散乱断面積などの情報から標的分子の構造決定のアルゴリズム開発とその高効率化、という3つのサブテーマを構成し、そのそれぞれについて、理論の構築と計算コードの開発を行った。これらを用いることにより、分子反応イメージングについての深い理解を獲得した。
本年度は、イメージング法の鍵となる、静電場中の原子・分子のトンネルイオン化に関する理論の精密化と計算法の高効率化を重点的に行った。分子トンネルイオン化における原子核運動の影響、超障壁イオン化領域の強電場中での分子配向依存性、弱電場漸近理論における補正項、水分子についての配向依存性などについて調べた。また、多電子系に対する理論の拡張を行った。これらをまとめて学術論文および国際会議において発表した。さらに、関連する研究として、高強度レーザー照射による低エネルギー電子とリドベルグ状態の生成について、厳密計算手法を用いた研究を行い、学術論文に発表した。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Molecular Siegert states in an electric field. II. Transverse momentum distribution of the ionized electrons2014

    • 著者名/発表者名
      V. N. T. Pham, O. I. Tolstikhin, and T. Morishita
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: A89 ページ: 033426

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.89.033426

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weak-field asymptotic theory of tunneling ionization in many-electron atomic and molecular systems2014

    • 著者名/発表者名
      O. I. Tolstikhin, L. B. Madsen, and T. Morishita
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: A89 ページ: 013421

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.89.013421

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing dipole-forbidden autoionizing states by isolated attosecond pulses2014

    • 著者名/発表者名
      W.-C. Chu, T. Morishita, and C. D. Lin
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 89 ページ: 033427[9pages]

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.89.033427

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of the weak-field asymptotic theory to tunneling ionization of H2O2014

    • 著者名/発表者名
      L. B. Madsen, Frank Jensen, O. I. Tolstikhin, and T. Morishita
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 89 ページ: 033412[6pages]

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.89.033412

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fine structures in the intensity dependence of excitation and ionization probabilities of hydrogen atoms in intense 800-nm laser pulses2014

    • 著者名/発表者名
      Q. Li, X.-M. Tong, T. Morishita, H. Wei, and C. D. Lin
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 89 ページ: 023421[9pages]

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.89.023421

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular tunneling ionization of the carbonyl sulfide molecule by double-frequency phase-controlled laser fields2014

    • 著者名/発表者名
      H. Ohmura, N. Sato, and T. Morishita
    • 雑誌名

      Phy. Rev. A

      巻: 89 ページ: 013405[7pages]

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.89.013405

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-order correction terms in the weak-field asymptotic theory of tunneling ionization2013

    • 著者名/発表者名
      V. H. Trinh, O. I. Tolstikhin, L. B. Madsen, and T. Morishita
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: A87 ページ: 043426

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.87.043426

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of nuclear motion on tunneling ionization rates of molecules2013

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

      Phys. Rev

      巻: A87 ページ: 041401(R)

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.87.041401

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoelectron spectra and high Rydberg states of lithium generated by intense lasers in the over-the-barrier ionization regime2013

    • 著者名/発表者名
      T. Morishita and C. D. Lin
    • 雑誌名

      Phy. Rev. A

      巻: 87 ページ: 063405[11pages]

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.87.063405

    • 査読あり
  • [学会発表] 分子のトンネルイオン化における核運動の影響2014

    • 著者名/発表者名
      森下亨,O.I.Tolstikhin,H.J.Wörner
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] Atomic and Molecular Ionization by Intense Laser Fields: From Tunneling to Over-the-Barrier Regimes2014

    • 著者名/発表者名
      T. Morishita
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Photoionization & Photodetachment, Probing Electronic and Nuclear Dynamics
    • 発表場所
      Galveston, TX, USA
    • 年月日
      20140223-20140228
    • 招待講演
  • [学会発表] 高強度レーザーによる超高分解能4次元時空イメージング2013

    • 著者名/発表者名
      森下亨
    • 学会等名
      新しい光科学の創生とナノデバイスへの展開
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20131015-20131016
  • [学会発表] 電場中の原子分子トンネルイオン化の漸近理論における1次補正項2013

    • 著者名/発表者名
      森下亨,V. H. Vinh,O. I. Tolstikhin
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      高知大
    • 年月日
      20130920-20130923
  • [学会発表] Two-electron dynamics in nonlinear double excitation of helium by intense ultrashort extreme-ultraviolet pulses2013

    • 著者名/発表者名
      T. Morishita
    • 学会等名
      International Symposium on (e,2e), Double Photoionization and Related Topics & 17th International Symposium on Polarization and Correlation in Electronic and Atomic Collisions
    • 発表場所
      He Fei, China
    • 年月日
      20130801-20130803
    • 招待講演
  • [学会発表] Resolving the enhanced nonlinear double excitation of helium in ntense ultrafast extreme-ultraviolet pulses2013

    • 著者名/発表者名
      T. Morishita, and C. N. Liu
    • 学会等名
      XXVIII international Conference on Photoni, Electronic and Atomic Collisions
    • 発表場所
      IMP, Lanzhou, China
    • 年月日
      20130724-20130730
  • [学会発表] First \-order correcti0on terms in the weak-field asymptotic theory of tunneling ionization2013

    • 著者名/発表者名
      T. Morishita, V. H. Trinh, and O.I. Tolstikhin
    • 学会等名
      4 th international conference on Attosecond Physics
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      20130708-20130712
  • [学会発表] Atomic and molecular ionization in a static electric field: From tunneling to over-the-barrier regimes2013

    • 著者名/発表者名
      T. Morishita
    • 学会等名
      The workshop on Strong Laser Physics
    • 発表場所
      Shang-tou university, China
    • 年月日
      20130505-20130505
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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