2022 Fiscal Year Annual Research Report
Evolution of Attosecond Science by Next-generation Ultrashort-pulse Lasers
Project/Area Number |
18H05250
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
板谷 治郎 東京大学, 物性研究所, 准教授 (50321724)
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Project Period (FY) |
2018-06-11 – 2023-03-31
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Keywords | アト秒科学 / 極短パルスレーザー / 高強度レーザー / 高次高調波発生 / 超高速分光 / 軟X線分光 / 光電子分光 |
Outline of Annual Research Achievements |
令和4年度(2022年度)は、前年度に引き続いて以下の二項目についての研究を推進した。
(1)Ti:sapphireレーザーで励起された高強度赤外光源を用いた軟X線分光:原子・分子をターゲットとした強レーザー場中でのトンネルイオン化と再散乱に関する光電子計測を進め、光電子スペクトルのカットオフ近傍の普遍的な振る舞いから光電子波束の多中心多重散乱効果に関する知見を得た。軟X線過渡吸収分光に関しては、実験対象を気相分子から液体・溶液系へ展開するために、水薄膜ジェットを導入した軟X線分光ビームラインを開発した。水薄膜ジェットにおける高次高調波発生の機構解明のために、中赤外域(波長3.2μm)での高エネルギー光パラメトリック光源を開発し、パルスエネルギー370μJ、パルス幅160fsの高強度中赤外パルス発生に成功した。軟X線ビームラインに関しては、軟X線パルスを貴ガス原子に集光して光電子計測を行った結果、内殻励起に伴うカスケード的なオージェ過程の観測に成功した。また、物性研究者との協力の下で、極端紫外域の高調波フェムト秒パルスを用いた固体の時間・角度分解光電子分光を進め、グラファイトやトポロジカル絶縁体などを対象とした実験を行い、光励起に伴う電子ダイナミクスの観測に成功した。
(2)Yb固体レーザーで励起された高繰り返し極短パルス光源の開発と利用研究の推進:Yb固体レーザーを励起源とした光パラメトリック増幅器の開発を進めた結果、繰り返し100 kHz、中心波長2200 nmにおいて時間幅16.4 fs(電場振動の2.3周期に相当)できわめて位相安定な極短パルス発生に成功した。また、Ybレーザーの五倍波によるフェムト秒パルス光源(光子エネルギー6 eV)を用いた固体の時間分解光電子分光を行い、Si表面における光起電力効果の発生と緩和過程における電子ダイナミクスの観測に成功した。
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Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(47 results)
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[Journal Article] Intense infrared lasers for strong-field science2022
Author(s)
Chang Zenghu、Fang Li、Fedorov Vladimir、Geiger Chase、Ghimire Shambhu、Heide Christian、Ishii Nobuhisa、Itatani Jiro、Kobayashi Yuki、Marra Alphonse、Mirov Sergey、Petrushina Irina、Polyanskiy Mikhail、Reis David A.、Tochitsky Sergei、Vasilyev Sergey、Wang Lifeng、Wu Yi、Zhou Fangjie、他2名
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Journal Title
Advances in Optics and Photonics
Volume: 14
Pages: 652~652
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] 硫化サマリウムの光誘起非線形バンドシフトと価数転移2023
Author(s)
陳奕同, 中村拓人, 渡邉浩, 鈴木剛, 任千慧, 劉珂成, Zhong Yigui, 金井 輝人, 板谷治郎, 辛埴, 岡崎浩三, 井村敬一郎 , 鈴木博之, 佐藤憲昭, 木村真一
Organizer
第70回応用物理学会春季学術講演会
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[Presentation] 励起子絶縁体Ta_2Ni(Se_0.6S_0.4)_5の高強度光励起における擬ギャップ状態からノーダル半金属状態へのクロスオーバー2022
Author(s)
服部真己, 大川万里生, 鈴木剛, Y. Zhong, K. Liu, 髙木英典, Y. Lu, 金井輝人, 板谷治郎, 辛埴, 岡﨑浩三, 溝川貴司
Organizer
日本物理学会2022年秋季大会
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[Presentation] 時間・角度分解光電子分光による励起子絶縁体Ta_2NiSe_5の光誘起電子状態の検証2022
Author(s)
大川万里生, 高橋優, 服部真己, 鈴木剛, Y. Zhong, K. Liu, Y. Lu, 髙木英典, 野原実, 片山尚幸, 澤博, 金井輝人, 板谷治郎, 辛埴, 岡﨑浩三, 溝川貴司
Organizer
日本物理学会2022年秋季大会
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[Presentation] 励起子絶縁体Ta_2Ni_{1-x}_Co_xSe_5の時間・角度光電子分光,2022
Author(s)
高橋優, 大川万里生, 服部真己, 鈴木剛, Y. Zhong, K. Liu, 髙木英典, 野原実, 片山尚幸, 澤博, 金井輝人, 板谷治郎, 辛埴, 岡﨑浩三, 溝川貴司
Organizer
日本物理学会2022年秋季大会
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[Presentation] Time- Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy on Ta_2NiSe_5 with Wavelength-Tunable Excitation2022
Author(s)
K. Liu, T. Suzuki, Y. Zhong, H. Takagi, M. Nohara, N. Katayama, H. Sawa, T. Kanai, J. Itatani, T. Mizokawa, S. Shin, K. Okazaki
Organizer
日本物理学会2022年秋季大会
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[Presentation] Attosecond electronic dynamics of core-excited N_2O molecules probed by transient soft X-ray spectroscopy2022
Author(s)
N. Saito, N. Douguet, N. Ishii, T. Kanai, Y. Wu, A. Chew, S. Han, B. I. Schneider, J. Olsen, L. Argenti, Z. Chang, J. Itatani,
Organizer
The 15th Pacific Rim Conference on Lasers Electro-Optics (CLEO-PR 2022)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Attosecond electronic dynamics of core-excited states of N_2O probed by transient soft X-ray spectroscopy,2022
Author(s)
N. Saito, N. Douguet, N. Ishii, T. Kanai, Y. Wu, A. Chew, S. Han, B. I. Schneider, J. Olsen, L. Argenti, Z. Chang, J. Itatani
Organizer
International Conference on Ultrafast Phenomena (UP2022)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Attosecond electronic dynamics of core-excited states of N_2O probed by transient soft X-ray spectroscopy2022
Author(s)
N. Saito, N. Douguet, N. Ishii, T. Kanai, Y. Wu, A. Chew, S. Han, B. I. Schneider, J. Olsen, L. Argenti, Z. Chang, J. Itatani
Organizer
8th International Confernece on Attosecond Science Technology (ATTO)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Attosecond electronic dynamics of core-excites stats of N_2O in the soft-x-ray region2022
Author(s)
N. Douguet, N. Saito, S. Han, Y. Wu, A. B. Chew, N. Ishii, T. Kanai, B. I. Schneider, J. Olsen, L. Argenti, Z. Chang, J. Itatani
Organizer
53rd Annual Meeting of the APS Division of Atomic, Molecular Optical Physics (DAMOP)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Observation of the quantum shift of a backward rescattering caustic by carrier-envelope phase mapping2022
Author(s)
Tomoya Mizuno, Tianqi Yang, Takayuki Kurihara, Nobuhisa Ishii, Teruto Kanai, Philipp Rosenberger, Dominik Zietlow, Matthias F. Kling, Oleg I. Tolstikhin, Toru Morishita, Jiro Itatani
Organizer
Optics & Photonics International Congress (OPIC) 2022
Int'l Joint Research
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