高強度レーザーによる多電子系超高速実時間イメージング法

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26400415
• 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): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: アト秒 / トンネルイオン化

研究実績の概要

本研究では、高強度レーザーを利用した超高速分子イメージング法の開発を行っている。とくに、分子内の複数の電子が相関をもって時々刻々動く様子を実時間でとらえる多電子の動的なイメージングについて、様々な観点から吟味する。本年度は、多電子系のイメージングに重要である多電子系のトンネルイオン化について、弱電場漸近理論の高次補正項を導出し、最も基礎的な２電子系についての詳細を系統的に調べた。そして、分子標的については、トンネルイオン化過程における核振動の取り扱いについて理論的考察を行った。実験観測量から標的物質の情報を読み取るための手続きとして、トンネルイオン化の後方散乱成分から標的物質との散乱断面積を抽出する「分離公式」を断熱理論を用いて導出した。得られた公式を用いて、搬送波包絡線位相を制御した超短レーザーパルス照射によって生じる希ガスのイオン化実験スペクトルの分析を行った。また、トンネルイオン化の前方散乱成分から散乱振幅の位相を抽出する新しい理論を構築し、数値計算によって得られた光電子スペクトルを用いて理論の検証を行った。その他、関連する強レーザー場中の原子・分子ダイナミクスの研究も行った。

研究成果

• [国際共同研究] MIPT(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: MIPT
• [国際共同研究] Fu-Jen Catholic U(Taiwan)
  • 国名: その他の国・地域
  • 外国機関名: Fu-Jen Catholic U
• [国際共同研究] Kansas State U(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Kansas State U
• [雑誌論文] Weak-field versus Born-Oppenheimer asymptotics in the theory of tunneling ionization of molecules (2017)
  • 著者名/発表者名: O. I. Tolstikhin and T. Morishita
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 巻: 95 ページ: 033410[9pages]
  • DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevA.95.033410
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] First-order correction terms in the weak-field asymptotic theory of tunneling ionization in many-electron systems (2016)
  • 著者名/発表者名: V. H. Trinh, O. I. Tolstikhin, and T. Morishita
  • 雑誌名: J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 巻: 49 ページ: 195603[10pages]
  • DOI: https://doi.org/10.1088/0953-4075/49/19/195603
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Carrier-envelope phase mapping in laser-induced electron diffraction (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Geiseler, N. Ishii, K. Kaneshima, F. Geier, T. Kanai, O. I. Tolstikhin, T. Morishita, and J. Itatani
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 巻: 94 ページ: 033417[5pages]
  • DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevA.94.033417
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Near-Forward Rescattering Photoelectron Holography in Strong-Field Ionization: Extraction of the Phase of the Scattering Amplitude (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Zhou, O. I. Tolstikhin, and T. Morishita
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 116 ページ: 173001[5 pages]
  • DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.173001
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Imaging electronic excitation of NO by ultrafast laser tunneling ionization (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Endo, A. Matsuda, M. Fushitani, T. Yasuike, O. I. Tolstikhin, T. Morishita, and A. Hishikawa
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 116 ページ: 163002[5 pages]
  • DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.163002
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Near-Forward Rescattering Photoelectron Holography in Strong-Field Ionization (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Morishita
  • 学会等名: Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics 12
  • 発表場所: Changchung, POC
  • 年月日: 2016-09-06 – 2016-09-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Atomic and Molecular Siegert States in a strong electric field (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Morishita
  • 学会等名: RESONANCE AND NON-HERMITIAN QUANTUM MECHANICS 2016
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2016-08-03 – 2016-08-05
  • 国際学会 / 招待講演