Electronic stereodynamics in molecules and ultrafast molecular imaging based on molecular orientation techniques

分子电子立体动力学和基于分子取向技术的超快分子成像

• 批准号: 21000003
• 负责人: SAKAI Hirofumi
• 金额: $ 119.23万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21000003/
• 关键词: 原子・分子物理; 高性能レーザー; 配列・配向分子; 高次高調波発生; 搬送波包絡位相; トンネルイオン化; 超閾イオン化; プラズマシャッター; 分子偏向器; 六極集束器; 再衝突電子

Laser-field-free one- and three-dimensional orientation of state-selected asymmetric top molecules has been achieved by rapidly turning off a linearly- and elliptically-polarized laser field, respectively, in a weak electrostatic field. After the success of the proof-of-principle experiment of all-optical molecular orientation with an intense nonresonant two-color laser field, higher degrees of molecular orientation have been achieved with state-selected molecules. Completely field-free molecular orientation can be achieved by rapidly turning off an intense nonresonant two-color laser field with the plasma shutter technique. On the other hand, various new findings have been obtained by observing both intensity and phase spectra of high-order harmonics generated in aligned molecules with carrier-envelope-phase-stabilized femtosecond pulses. The most advanced and sophisticated molecular imaging technique has been developed and the studies on “electronic stereodynamics in molecules” have been successfully opened.

通过在弱静电场中分别快速关闭线偏振和椭圆偏振激光场，实现了无激光场的状态选择非对称陀螺分子的一维和三维取向。在利用强非共振双色激光场进行的全光学分子取向原理验证实验成功后，利用状态选择分子实现了更高程度的分子取向。利用等离子体光闸技术快速关闭强非共振双色激光场，可以实现完全无场的分子取向。另一方面，通过观察载波包络相位稳定飞秒脉冲在定向分子中产生的高次谐波的强度和相位谱，已经获得了各种新的发现。发展了最先进、最精密的分子成像技术，成功地开展了“分子中的电子立体动力学”研究。

项目成果

High-order harmonics generated from aligned molecules with carrier-envelope-phase-stabilized 10-fs pulses

使用载波包络相位稳定的 10-fs 脉冲从排列分子生成高阶谐波

• 发表时间: 2013
• 作者: Yusuke Sakemi;Shinichirou Minemoto;Kosaku Kato;and Hirofumi Sakai
• 通讯作者: and Hirofumi Sakai

非断熱的に配列した分子中から発生する第三高調波の偏光特性

以非绝热方式排列的分子产生的三次谐波的偏振特性

• 发表时间: 2012
• 作者: 堀之内裕理;山本真吾;峰本紳一郎;酒井広文
• 通讯作者: 酒井広文

回転量子状態を選別した分子試料を用いた配向度の向上

使用具有选定旋转量子态的分子样品提高取向度

• 发表时间: 2012
• 作者: 文堤會;峰本紳一郎;星野哲朗;山城亮;水野智也;柳下明;酒井広文
• 通讯作者: 酒井広文

Characteristics of high-order harmonics generated from atoms and aligned molecules

原子和排列分子产生的高次谐波的特性

• DOI: 10.1103/physreva.85.051801
• 发表时间: 2012
• 期刊: Physical Review A
• 影响因子: 2.9
• 作者: Yosuke Sakemi;Kosaku Kato;Shinichirou Minemoto;and Hirofumi Sakai
• 通讯作者: and Hirofumi Sakai

配列した分子から発生する高次高調波強度の楕円率依存性

排列分子产生的高次谐波强度对椭圆率的依赖性

• 发表时间: 2013
• 作者: 中川桂;峰本紳一郎;酒井広文
• 通讯作者: 酒井広文