短波長自由電子レーザーを用いた電子緩和過程の解明と制御

使用短波长自由电子激光阐明和控制电子弛豫过程

• 批准号: 19J12870
• 负责人: You Daehyun
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo (2020)Tohoku University (2019)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J12870/
• 关键词: 電子緩和; 自由電子レーザー; コヒーレント制御; 光電子分光

紫外線やX線のようなエネルギーの高い光で不安定になった化学種では、電子を出して安定な状態へ緩和するオージェ緩和過程が起こる。単一光子レーザー誘起オージェ緩和（spLEAD）過程は、オージェ緩和過程がエネルギー的に禁制である化学種においてもレーザーからさらにエネルギーを得て起きるオージェ緩和過程である。spLEAD過程は内側の価電子に特徴的な電子相関により引き起こされる現象であるため、この過程を経て放出された電子から、アト秒スケールで起きる内側の価電子ダイナミクスの詳しい情報を得ることができると予想されている。本研究では、ネオン（Ne）原子を標的にspLEAD過程を経て放出された光電子の観測、かつ、コヒーレント制御を目的に実験を実行した。イタリアの自由電子レーザー（FEL）施設FERMIで利用可能になった位相を制御した二色（基本波と倍波）の極紫外（EUV）コヒーレント光を標的に照射した。内側の価電子を外側の価電子の正孔に遷移させるように基本波の波長を選択した。放出された電子を速度マップ画像（VMI）型電子分光器を用いて観測した。電子分光器から得られたVMI画像を解析して電子のエネルギー分布や角度分布を取得した。光電子運動エネルギーの値からイオン化過程を特定することができた。二色光の相対位相の変化とともに角度分布が変化することを捉えた。これは、(1) 一つの正ホールを持つ中間状態を経由してspLEAD過程によりイオン化する過程と　(2) 倍波による直接イオン化する過程　の異なる二つのイオン化過程により放出される電子が干渉しあっていることを意味する。したがって、spLEAD過程の観測、かつ、二色光の相対位相によるコヒーレント制御に成功した。

UV and X-ray radiation cause instability in the chemical species, and electron radiation causes instability in the chemical species. A single photon induced relaxation (spLEAD) process, a relaxation process, a chemical species inhibition process, a relaxation process, and a relaxation process. The spLEAD process is characterized by electron correlation, electron emission, electron emission. In this study, the process of emission of photoelectrons from the target of Ne atom is carried out. Free electron spectroscopy (FEL) is used to control dichroic (fundamental wave) and extreme ultraviolet (EUV) radiation. The wavelength of the fundamental wave is selected by the positive hole migration of the inner electron and the outer electron. The velocity of emitted electrons was measured by VMI electron spectrometers. The electron spectroscope obtains VMI image, analyzes electron generation and angle distribution. Photoelectron motion is a process of evolution. The angle distribution of the two phases is different. (1) A positive electron is released from the intermediate state by the SPLEAD process, and (2) a direct electron is released from the intermediate state by the SPLEAD process. The detection, detection and control of the two-color light phase are successful.

项目成果

Complete Characterization of Phase and Amplitude of Bichromatic Extreme Ultraviolet Light

双色极紫外光相位和振幅的完整表征

• DOI: 10.1103/physrevlett.123.213904
• 发表时间: 2019
• 期刊: Physical Review Letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: Di Fraia Michele、Plekan Oksana、Callegari Carlo、Prince Kevin C.、Orimo Yuki、Tugs Oyunbileg、Sato Takeshi、Ishikawa Kenichi L.;et al.
• 通讯作者: et al.

Ultrafast Structural Dynamics of Nanoparticles in Intense Laser Fields

强激光场中纳米粒子的超快结构动力学

• DOI: 10.1103/physrevlett.123.123201
• 发表时间: 2019
• 期刊: Physical Review Letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: Nishiyama Toshiyuki;Kumagai Yoshiaki;Niozu Akinobu;Fukuzawa Hironobu;Motomura Koji;Bucher Maximilian;Ito Yuta;Takanashi Tsukasa;Asa Kazuki;Sato Yuhiro;You Daehyun;Li Yiwen;Ono Taishi;Kukk Edwin;Miron Catalin;Neagu Liviu;Katayama Tetsuo;他17名
• 通讯作者: 他17名

Low-energy-electron production after 2p ionization of argon clusters

氩团簇 2p 电离后产生低能电子

• DOI: 10.1103/physreva.99.042505
• 发表时间: 2019
• 期刊: Physical Review A
• 影响因子: 2.9
• 作者: Fukuzawa Hironobu;Li Yiwen;You Daehyun;Sakakibara Yuta;Yamada Syuhei;Ito Yuta;Takanashi Tsukasa;Oura Masaki;Saito Norio;Ueda Kiyoshi
• 通讯作者: Ueda Kiyoshi

Attosecond pulse shaping using a seeded free-electron laser

• DOI: 10.1038/s41586-020-2005-6
• 发表时间: 2020-02-10
• 期刊: NATURE
• 影响因子: 64.8
• 作者: Maroju, Praveen Kumar;Grazioli, Cesare;Sansone, Giuseppe
• 通讯作者: Sansone, Giuseppe

Real-time observation of X-ray-induced intramolecular and interatomic electronic decay in CH2I2

• DOI: 10.1038/s41467-019-10060-z
• 发表时间: 2019-05-16
• 期刊: NATURE COMMUNICATIONS
• 影响因子: 16.6
• 作者: Fukuzawa, Hironobu;Takanashi, Tsukasa;Ueda, Kiyoshi
• 通讯作者: Ueda, Kiyoshi