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強レーザー誘起多電子ダイナミクスにおける時間依存の一電子有効ポテンシャルの構築

强激光诱导多电子动力学中随时间变化的单电子有效势的构建

基本信息

批准号：
15J02949
负责人：
大村周
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

強レーザー場中における原子・分子の多電子ダイナミクスとして、トンネルイオン化とそれに引き続いて起こる高次高調波発生の関係とその制御に関する理論的研究を行った。高次高調波発生は、トンネルイオン化により飛び出した電子がレーザー電場の反転に伴って約半周期後に親イオンと再結合することにより軟X線など入射波の高次の光を発生する現象である。これまでは、実験的なレーザー電場の半周期の情報の抽出や多電子系の理論計算の難しさのために、異核二原子分子の多電子ダイナミクスに関して明確な描像が得られていないのが現状であった。そこで、LiHとCO分子を対象に多配置時間依存Hartee-Fock法を用いて多電子ダイナミクスを数値的に求めた。解析には１次の縮約電子密度行列を対角化する分子軌道、つまり、自然軌道を用いた。自然軌道を用いると一体の物理量を各自然軌道からの寄与の和として表現することができ、多電子ダイナミクスの一体的な理解が可能となる。本研究では、自然軌道の一電子有効ポテンシャルの開発を行いトンネルイオン化や高次高調波発生の機構を詳細に調べた。本研究で開発した自然軌道の一電子有効ポテンシャルを求めることは、時間依存密度汎関数法における汎関数を第一原理的に求めることへもつながる重要な試みである。有効ポテンシャルを用いた解析から、LiHのHOMOでは、H原子核側のポテンシャル井戸が高くなったときにH付近に局在した電子がLi側へイオン化しやすいという描像が得られた。一方、COのHOMOでは、C側の井戸が低くなったときにC付近に局在した電子がC側へイオン化しやすいことが示された。以上より、分子によって異なるイオン化の異方性の機構が明らかとなった。この結果は、入射波の包絡線に対する搬送波位相を変化させることにより、トンネルイオン化や高次高調波発生への軌道ごとの寄与を制御できることも示唆している。

A theoretical study on the relationship between the generation and control of high-order high-frequency waves in the strong field of multi-electron interaction between atoms and molecules was carried out. High order high frequency wave generation, high frequency electron generation, high frequency electron generation, high frequency electron The information of the half-period of the electric field and the theoretical calculation of the multi-electron system are difficult to extract. The multi-electron system of heteronuclear diatomic molecules is related to the accurate description of the electric field. The time dependent Hartee-Fock method is used to calculate the number of electrons. The analysis of the first order of reduced electron density arrays is related to the use of molecular orbitals, natural orbitals, and molecular orbitals. Natural orbits are used as an integral physical quantity, and each natural orbit is expressed in terms of the sum of its components. Multi-electron orbits are understood as an integral physical quantity. In this paper, we study the mechanism of high order high frequency wave generation in detail. In this paper, we investigate the existence of an electron in a natural orbit, and find the first principle of the time-dependent density method. There are two ways to solve this problem. A party, CO and HOMO, C side of the well, C side of the well The above molecular structure is different from that of the original structure. As a result, the phase of the transport wave is changed from the envelope of the incident wave to the orbit of the high-order high-frequency wave.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

高強度超短パルスによる分子の高次高調波発生の自然軌道解析と制御

高强度超短脉冲分子高次谐波产生的自然轨迹分析与控制

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shujuro Shisaki;Masanori Kuramoto;Takeshi Mori;Takuro Niidome;Yoshiki Katayama;Tahei　TAHARA;笠間敏博;大村周，河野裕彦，小山田隆行，加藤毅，中井克典，小関史朗
通讯作者：
大村周，河野裕彦，小山田隆行，加藤毅，中井克典，小関史朗

Electron dynamics in nonadiabatic transitions through an avoided crossing: Energy analysis of time-dependent molecular orbitals

通过避免交叉的非绝热跃迁中的电子动力学：时间依赖性分子轨道的能量分析