Exploring a technique for forming a molecular ensemble with macroscopic rotational symmetry

本研究では、互いに逆回りに円偏光した基本波パルスと第２高調波パルスを重ね合わせて形成される３回対称な電場トラジェクトリーとBX_3（X=F, Cl, Br, I）の様な点群D_3hに属する分子の超分極率相互作用によって、試料分子の三つの腕を３回対称な電場の向きに揃え、マクロな３回対称性をもつ分子アンサンブルを生成する技術の開発を目指している。円偏光面内に３回対称性をもつ分子アンサンブルが生成されている様子をクーロン爆裂イメージングで観測するための装置は、本研究の開始時までに開発済みであった。１年目は、ナノ秒Nd:YAGレーザーの基本波パルスと第２高調波パルスの偏光状態の最適化を注意深く行うとともに、プローブ用フェムト秒Ti:sapphireレーザーパルスの偏光状態の最適化（できるだけ完全な円偏光が望ましい）を行った。試料として1,3,5-triiodobenzene分子を用い、３回対称性をもつ分子アンサンブルの生成実験に挑戦したが、生成の明確な証拠となるデータは得られなかった。原因は基本波と第２高調波の強度不足にあると考えられる。ナノ秒２波長レーザー電場をそのピーク強度付近で急峻に遮断することができれば、完全にフィールドフリーな条件下でマクロな３回対称性をもつ分子アンサンブルを生成できる。この目標を達成するための課題は、２波長間の相対位相を乱さないプラズマシャッター技術の開発である。最近までに、ナノ秒２波長レーザーパルスとプラズマ生成用のフェムト秒Ti:sapphireレーザーパルスを真空チェンバー中に生成したエチレングリコールジェットシートに同軸上に集光する位置や角度をチューニングすることにより、２波長間の相対位相を数時間程度安定に維持できることを明らかにした。

本研究では、互いに逆回りに円偏光した基本波パルスと第２高調波パルスを重ね合わせて形成される３回対称な電場トラジェクトリーとBX_3（X=F, Cl, Br, I）の様な点群D_3hに属する分子の超分極率相互作用によって、試料分子の三つの腕を３回対称な電場の向きに揃え、マクロな３回対称性をもつ分子アンサンブルを生成する技術の開発を目指している。円偏光面内に３回対称性をもつ分子アンサンブルが生成されている様子をクーロン爆裂イメージングで観測するための装置は、本研究の開始時までに開発済みであった。１年目は、ナノ秒Nd:YAGレーザーの基本波パルスと第２高調波パルスの偏光状態の最適化を注意深く行うとともに、プローブ用フェムト秒Ti:sapphireレーザーパルスの偏光状態の最適化（できるだけ完全な円偏光が望ましい）を行った。試料として1,3,5-triiodobenzene分子を用い、３回対称性をもつ分子アンサンブルの生成実験に挑戦したが、生成の明確な証拠となるデータは得られなかった。原因は基本波と第２高調波の強度不足にあると考えられる。ナノ秒２波長レーザー電場をそのピーク強度付近で急峻に遮断することができれば、完全にフィールドフリーな条件下でマクロな３回対称性をもつ分子アンサンブルを生成できる。この目標を達成するための課題は、２波長間の相対位相を乱さないプラズマシャッター技術の開発である。最近までに、ナノ秒２波長レーザーパルスとプラズマ生成用のフェムト秒Ti:sapphireレーザーパルスを真空チェンバー中に生成したエチレングリコールジェットシートに同軸上に集光する位置や角度をチューニングすることにより、２波長間の相対位相を数時間程度安定に維持できることを明らかにした。