強レーザー場中の分子内プロトン加速機構の基礎理論

今年度も引き続き、二つのテーマで研究を行った。昨年度から始めた第1のテーマは、強光子場における分子ダイナミクスを古典力学によって記述することである。この方法によって、高強度の数サイクルレーザーパルスとH_3^+分子の相互作用のモデルを構築し、実験で得られた運動エネルギースペクトルの定性的特徴を再現することに成功した。我々は、このようなモデルを、他の方法ではシミュレーションできない大きな分子に適用することが可能であると考えている。我々の研究の結果はPhysical Review Letters誌に掲載され、それに続く成果を学術ジャーナルに投稿中である。第2の研究は、実験で見られた、強レーザーパルスに曝された炭化水素分子の高電荷状態について説明することを目的とした。目的達成のため、我々はサイズの小さいアセチレン分子の一次元モデルを用いることにした。いくつかの炭素と水素原子間の距離について時間依存的ハートリー・フォック方程式を解くことにより、炭素-水素原子間の距離が平衡距離の2倍に引き伸ばされたとき、イオン化する確率が大幅に増強されることを示すことができた。これは、実験結果とも一致するものである。我々の計算では、最大6個の電子が放出されることが示された。このような増強イオン化のメカニズムは、電子軌道が空間的に局在することに起因する。この研究結果についての論文は、Physical Review AのRapid Communicationに受理され、ウェブで公開されている。

今年度も引き続き、二つのテーマで研究を行った。昨年度から始めた第1のテーマは、強光子場における分子ダイナミクスを古典力学によって記述することである。この方法によって、高強度の数サイクルレーザーパルスとH_3^+分子の相互作用のモデルを構築し、実験で得られた運動エネルギースペクトルの定性的特徴を再現することに成功した。我々は、このようなモデルを、他の方法ではシミュレーションできない大きな分子に適用することが可能であると考えている。我々の研究の結果はPhysical Review Letters誌に掲載され、それに続く成果を学術ジャーナルに投稿中である。第2の研究は、実験で見られた、強レーザーパルスに曝された炭化水素分子の高電荷状態について説明することを目的とした。目的達成のため、我々はサイズの小さいアセチレン分子の一次元モデルを用いることにした。いくつかの炭素と水素原子間の距離について時間依存的ハートリー・フォック方程式を解くことにより、炭素-水素原子間の距離が平衡距離の2倍に引き伸ばされたとき、イオン化する確率が大幅に増強されることを示すことができた。これは、実験結果とも一致するものである。我々の計算では、最大6個の電子が放出されることが示された。このような増強イオン化のメカニズムは、電子軌道が空間的に局在することに起因する。この研究結果についての論文は、Physical Review AのRapid Communicationに受理され、ウェブで公開されている。