中赤外波形整形を利用した分子のコヒーレント制御

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23686013
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 芦原 聡 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10302621)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 量子エレクトロニクス

研究概要

赤外光は分子振動運動を共鳴的かつ選択的に駆動するツールとして優れる。本研究では、中赤外超短パルスとその波形整形技術を利用して分子の運動そして反応を駆動する技術の開発を目指した。その結果、(1)中赤外光の波形整形によって分子振動の大振幅化が可能であることを理論・実験両面から明らかにし、(2)大振幅振動を実現する最適波形を理論的に設計し、さらに(3)振動遷移における量子力学的な経路間干渉の操作に成功した。

研究成果

• [学会発表] ダブルクラッドYb添加ファイバーを用いたチャープパルス増幅システムの開発～高出力広帯域Thz波発生に向けて～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 茂木芳成,浜崎淳一,関根徳彦,芦原聡,寶迫巌
  • 学会等名: 電子情報通信学会マイクロ波・ミリ波フォトニクス研究会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 20140123-24
• [学会発表] Controlling Excitations of Coupled Vibrations by Shaped Mid-Infrared Pulses (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Tayama, N. Wakabayashi, S. Ashihara
  • 学会等名: International Conference on Ultrafest Phenomena (UP)
  • 発表場所: Naha (11.Fri.A.5)
  • 年月日: 2014-07-08
• [学会発表] Photoelectron Emission from Resonant Nanoantennas Driven by Femtosecond Mid-infrared Pulses (2014)
  • 著者名/発表者名: F. Kusa, K. Echternkamp, G. Herink, C. Ropers, S. Ashihara
  • 学会等名: International Conference on Ultrafest Phenomena (UP)
  • 発表場所: Naha (08.Tue.B.4)
  • 年月日: 2014-07-08
• [学会発表] 高強度THzコムに向けたダブルクラッドYb添加ファイバーを使ったフェムト秒パルス増幅器開発-高強度THzコム発生用励起光源に向けて- (2014)
  • 著者名/発表者名: 浜崎淳一,関根徳彦,寶迫巌,茂木芳成,芦原聡
  • 学会等名: 電気学会光・量子デバイス研究会
  • 発表場所: 東工大 (OQD-14-019)
  • 年月日: 2014-06-30
• [学会発表] Electron Tunneling and Acceleration at Gold Nanostructures Driven by Ultrashort Mid-Infrared Pulses (2014)
  • 著者名/発表者名: K. E. Echternkamp, F. Kusa, G. Herink, S. V. Yalunin, S. Ashihara, and C. Ropers
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2014
  • 発表場所: San Jose (FM2J.7)
  • 年月日: 2014-06-09
• [学会発表] Mid-IR imaging of the localized plasmonic mode by the scanning near-field optical microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Usui, F. Kusa, K. Kohmura, S. Ashihara
  • 学会等名: 1st Optical Manipulation Conference in OPTICS & PHOTONICS International Congress
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2014-04-25
• [学会発表] Parabolic Pulse Amplification using Double-clad Yb-doped Fiber Toward High-power THz Generations (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Hamazaki, H. Mogi, N. Sekine, S. Ashihara, I. Hosako
  • 学会等名: 3rd Advanced Laser & Photon Sources in OPTICS & PHOTONICS International Congress
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2014-04-24
• [学会発表] 中赤外波形整形と分子制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会春季大会「領域5,領域4,領域6合同シンポジウム主題:限界駆動の物質光科学新しい光科学の創成とナノ情報デバイスへの展開」
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 高出力THz波発生のためのダブルクラッドYb添加ファイバーを使ったフェムト秒パルス増幅器開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 浜崎淳一,茂木芳成,関根徳彦,芦原聡,寶迫巌
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学 (18pA7)
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] 赤外光を用いた散乱型近接場光学顕微鏡の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 臼井信悟,幸村健介,芦原聡
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学 (18pF10)
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] 高出力THz波発生のためのダブルクラッドYb添加ファイバーを使ったフェムト秒パルスのチャープパルス増幅器開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 浜崎淳一,茂木芳成,関根徳彦,芦原聡,寶迫巌
  • 学会等名: レーザー学会「ファイバレーザー技術専門委員会」公開研究会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-11-22
• [学会発表] 赤外光を用いた散乱型近接場顕微鏡の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 臼井信悟,幸村健介,芦原聡
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会OPJ2013
  • 発表場所: 奈良県新公会堂 (12pE3)
  • 年月日: 2013-11-12
• [学会発表] ダブルクラッドファイバーを用いた全正常分散型ファイバーレーザーの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山崎直樹,山中紀幸,芦原聡
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会OPJ2013
  • 発表場所: 奈良県新公会堂 (12pP3)
  • 年月日: 2013-11-12
• [学会発表] 赤外強光子場の生成と応用展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 新しい光科学の創成とナノ情報デバイスへの展開
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-10-15
• [学会発表] 整形中赤外パルスによるジカルボニル金属錯体の振動コヒーレント制御II (2013)
  • 著者名/発表者名: 田山純平,榎本薫里,芦原聡
  • 学会等名: 第7回分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ (1D07)
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] 中赤外光パルスを用いたW(CO)6分子における振動ラダークライミングの高効率化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平山喜隆,田山純平,芦原聡
  • 学会等名: 第7回分子科学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ (1D08)
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] 整形中赤外パルスによるジカルボニル金属錯体の振動コヒーレント制御II (2013)
  • 著者名/発表者名: 田山純平,榎本薫里,芦原聡
  • 学会等名: 第74回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学 (20a-A3-8)
  • 年月日: 2013-09-20
• [学会発表] 金属ナノ構造を用いた中赤外超短パルス電磁場の増強 (2013)
  • 著者名/発表者名: 草史野,芦原聡
  • 学会等名: 第74回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学 (18a-C14-4)
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] 赤外光を用いた散乱型近接場光学顕微鏡の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 臼井信悟,芦原聡
  • 学会等名: 第74回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学 (17a-P12-1)
  • 年月日: 2013-09-17
• [学会発表] Electric-field enhancement of mid-infrared light by using Au nano-rod structures (2013)
  • 著者名/発表者名: F. Kusa, S. Ashihara
  • 学会等名: 2013 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific-Rim (CLEO/PacificRim)
  • 発表場所: Kyoto (ThB1-3)
  • 年月日: 2013-07-04
• [学会発表] Control of multipath interference in vibrational excitations for anharmonically coupled oscillator systems (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara, J. Tayama
  • 学会等名: The XVIth International Conference on Time-Resolved Vibrational Spectroscopy (TRVS 2013)
  • 発表場所: Beppu (CT-37)
  • 年月日: 2013-05-24
• [学会発表] 全正常分散型モード同期Ybファイバーレーザーの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三代川佳広,山崎直樹,芦原聡
  • 学会等名: 第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学 (28p-PA5-3)
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 自己参照型スペクトル干渉を用いた中赤外光パルスの波形評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 新垣寿弥,芦原聡
  • 学会等名: 第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学 (28p-D2-2)
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 中赤外光パルスを用いた分子の多光子解離反応制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平山喜隆,田山純平,芦原聡
  • 学会等名: 第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 赤外振動励起の高効率化へ向けた取り組み (2013)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 「相変化ダイナミクス」ワークショップ
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2013-03-18
• [学会発表] 赤外超短パルスを利用した凝縮相分子のダイナミクス観測と制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 京都大学エネルギー理工学研究所第27回光ナノサイエンスインフォーマルセミナー
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2013-03-08
• [学会発表] Controlling quantum interferences in IR vibrational excitations in metal carbonyls (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara
  • 学会等名: The 72nd Okazaki Conference on "Ultimate Control of Coherence
  • 発表場所: IMS at Okazaki
  • 年月日: 2013-01-10
  • 招待講演
• [学会発表] 全正常分散型モード同期Ybファイバーレーザーの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山崎直樹,三代川佳広,芦原聡
  • 学会等名: 第9回東京農工大学・電気通信大学合同シンポジウム「コヒーレント光科学とナノ未来材料」合同シンポジウム
  • 発表場所: 電気通信大学
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] Coherent Control of Vibrational Excitations with Shaped Mid-IR Pulses (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara
  • 学会等名: 10th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics
  • 発表場所: Taipei (FA4)
  • 年月日: 2012-10-26
  • 招待講演
• [学会発表] 可視域のスペクトルシアリング干渉による中赤外光パルスの波形評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 新垣寿弥,榎本薫里,芦原聡
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会OPJ2012
  • 発表場所: 船堀タワーホテル (23pE3)
  • 年月日: 2012-10-23
• [学会発表] 非線形偏光発展を利用したモード同期Ybファイバーレーザーの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三代川佳広,山崎直樹,芦原聡
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会OPJ2012
  • 発表場所: 船堀タワーホテル (23aE5)
  • 年月日: 2012-10-23
• [学会発表] 赤外振動遷移における量子干渉の操作 (2012)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 分子研研究会「新しい光の創成と物質科学―精密計測と操作への展開」
  • 発表場所: 分子科学研究所
  • 年月日: 2012-10-11
• [学会発表] 整形中赤外パルスによるジカルボニル金属錯体の振動コヒーレント制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田山純平,榎本薫里,芦原聡
  • 学会等名: 第6回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学 (1D19)
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] 整形中赤外パルスによるジカルボニル金属錯体の振動コヒーレント制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田山純平,榎本薫里,芦原聡
  • 学会等名: 第73回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学 (14a-B2-3)
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] Auロッド二量体を利用した中赤外域での電場増強 (2012)
  • 著者名/発表者名: 草史野,芦原聡
  • 学会等名: 第73回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学 (3p-F8-5)
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 中赤外パルスの波形整形を利用した分子のコヒーレント制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 原子衝突学会第37回年会シンポジウム「光・周期場による原子分子制御への挑戦」
  • 発表場所: 電気通信大学
  • 年月日: 2012-07-28
• [学会発表] Controlling quantum interferences in IR vibrational excitations in metal di-carbonyls (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara, K. Enomoto, J. Tayama
  • 学会等名: VIth International conference on Coherent Multi-dimensional Spectroscopy
  • 発表場所: Berlin
  • 年月日: 2012-07-16
• [学会発表] Controlling quantum interferences in IR vibrational excitations in metal di-carbonyls (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara, K. Enomoto, J. Tayama
  • 学会等名: XVIIIth International conference on Ultrafast Phenomena
  • 発表場所: Lausanne (MON4A.4)
  • 年月日: 2012-07-08
• [学会発表] Control over Two-dimensional Vibrational Trajectory (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara, T. Arakaki, K. Enomoto
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2012
  • 発表場所: San Jose (JW2A.12)
  • 年月日: 2012-05-09
• [学会発表] 中赤外領域の波形整形を利用した分子振動波束の制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 応用物理学会量子エレクトロニクス研究会「非線形光学50年その基礎と材料・デバイスおよび応用」
  • 発表場所: 軽井沢
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] Auロッドを用いた中赤外光電場増強の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 草史野,磯川裕介,芦原聡
  • 学会等名: 第8回東京農工大学・電通大合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京農工大学 (T-14)
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] 中赤外パルスの波形整形を利用したカルボニル化合物のコヒーレント制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 榎本薫里,芦原聡
  • 学会等名: 第8回東京農工大学・電通大合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京農工大学 (T-14)
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] MgOを添加したLiNbO3とLiTaO3の光誘起吸収特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 榎本聖,芦原聡
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会OPJ2011
  • 発表場所: 大阪大学 (29G3)
  • 年月日: 2011-10-29
• [学会発表] 中赤外フェムト秒パルスの精密位相変調を利用した分子振動励起の制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 榎本薫里,芦原聡
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター (2p021)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Spectral broadening and phase shaping of mid-IR pulses (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara
  • 学会等名: 2011 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific-Rim
  • 発表場所: Sydney
  • 年月日: 2011-08-30
  • 招待講演
• [学会発表] 可視域のスペクトルシアリング干渉による中赤外光波形評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新垣寿弥,榎本薫里,芦原聡
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学 (30p-ZH-8)
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] 中赤外フェムト秒パルスの精密位相制御とその評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 榎本薫里,平澤雄太,芦原聡
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学 (30p-ZH-7)
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] 中赤外超短パルスで見る水の高速ダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 放射光学会第3回若手研究会
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 2011-08-18
• [学会発表] Temperature dependence of vibrational relaxation of the OH bending excitations in liquid H2O (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara, S. Fujioka
  • 学会等名: Time-resolved vibrational spectroscopy XV
  • 発表場所: Ascona
  • 年月日: 2011-06-21
• [学会発表] Pulsed-light-induced absorption in LiNbO3 and LiTaO3 crystals with MgO-doping (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara, S. Enomoto
  • 学会等名: 2011 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe
  • 発表場所: Munich (EF.P.13)
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Precise phase shaping and characterization of mid-infrared femtosecond pulses (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara, Y. Hirasawa, K. Enomoto
  • 学会等名: 2011 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe
  • 発表場所: Munich (CF.5.4)
  • 年月日: 2011-05-23