First-principles simulations of molecules in intense laser fields

强激光场中分子的第一性原理模拟

• 批准号: 18F18011
• 负责人: 石川 顕一
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18F18011/
• 关键词: アト秒科学; 高強度場物理; 第一原理計算; クーロン爆発; 高次高調波発生

2018年のノーベル物理学賞の受賞対象となったチャープパルス増幅の発明によって高強度のフェムト秒レーザーパルスが実現された。ノーベル物理学賞選考委員会は、その主要な応用の第一に「高強度場物理とアト秒科学」を挙げている。私の研究室では、これをさらに発展させるべく、高強度レーザーパルス中の原子・分子の振る舞いを理論計算するために、様々な第一原理計算手法を開発してきている。本研究では、高強度レーザー場中で、分子がイオン化し解離（クーロン爆発）する現象を研究した。我々が開発した完全に一般的な時間依存多配置自己無撞着場法を用いて、高強度レーザーパルスで照射された水素分子の挙動を第一原理計算した。この手法では、多電子系に対する時間依存多配置自己無撞着場理論を一般化して、電子軌道と原子核の軌道関数を準備し、全波動関数を粒子配置関数の重ねあわせとして表す。その結果得られた核間距離の時間発展を見ると、1陽子軌道1電子配置の場合（核-電子相関が考慮されていない場合）には励起された分子の振動しか見られないが、4陽子軌道16電子配置の場合（核-電子相関が考慮されている場合）には、それに加えて、イオン化した後に陽子同士がクーロン反発で解離するクーロン爆発が見られ、実験と整合した正しい計算が出来ていることが分かった。原子核の質量は電子の質量よりもはるかに大きいため、通常は古典力学的に取り扱われたりボルン・オッペンハイマー近似（電子と原子核の運動を分離して、それぞれの運動を表す近似法）が使われたりするが、上記の複雑な過程を正しく記述するにはそれらを超えた理論が必要であった。本研究の成果はそれを可能にした。

In 2018, the physics industry will be affected by the image, the image, the amplitude, the strength, the temperature, the temperature, the temperature and the temperature. The Physics examination Committee and the main staff of the Physics examination Committee will mainly use the first "High strength Field Physics", "High strength Field Physics" and "second Science". In the laboratory, in the laboratory, in the exhibition, in the high-strength laboratory, in the calculation of the theory of atomic and molecular vibration dance, and in the first principle of calculation, the first principle calculation method is used. In this study, high-strength and high-strength compounds are used in the field, and the molecular molecules are used to dissolve the quarantines. We do not use the general time-dependent configuration of our own non-collision method to use high-strength thermal energy to irradiate water molecules in the first principle of calculation. Multi-computer system, multi-computer system, multi-computer The results of the experiment show that the nuclear distance time show, the one-channel one-electron configuration test, the nuclear-computer phase test, the four-channel 16-cell configuration test, the nuclear-computer phase test, the nuclear-computer test and the computer-to-computer test, respectively. In the end, I asked my fellow students to tell me that they were not separated from each other. I was told that I would like to see you, and I would like to know if you are going to make a calculation. The atomic weight of the atom, the quantity of the electron, the quantity of electricity, the quantity of electrons, the The results of this study may not be satisfactory.

项目成果

Time-Dependent Many-Electron Wavefunction-Based Methods for Atoms and Molecules in Intense Laser Fields

强激光场中原子和分子的基于时间依赖性多电子波函数的方法

• 发表时间: 2019
• 作者: 織茂 悠貴;佐藤 健;石川 顕一;Kenichi L. Ishikawa
• 通讯作者: Kenichi L. Ishikawa

Revealing dynamical electron correlation in high harmonic generation of alkali atoms

揭示碱原子高次谐波产生中的动态电子相关性

• 发表时间: 2018
• 作者: Yang Li;Takeshi Sato;Kenichi L. Ishikawa
• 通讯作者: Kenichi L. Ishikawa

東京大学大学院工学系研究科石川研究室

东京大学大学院工学研究科石川实验室

Dynamical Elecron Correlation in High Harmonic Generation of Alkali Atoms

碱原子高次谐波产生中的动态电子相关性

• 发表时间: 2019
• 作者: Yang Li;Takeshi Sato;and Kenichi L. Ishikawa
• 通讯作者: and Kenichi L. Ishikawa

Resonant enhancement in high-order harmonic generation

高次谐波产生的谐振增强

• 发表时间: 2019
• 作者: 織茂 悠貴;佐藤 健;石川 顕一;Kenichi L. Ishikawa;Kenichi Ishikawa
• 通讯作者: Kenichi Ishikawa