First-principles electron dynamics simulation for optical breakdown of dielectrics under intense laser field

強レーザー場による誘電体の光絶縁破壊過程の第一原理シミュレーション

乙部 智仁; 山極 満; 岩田 潤一*; 矢花 一浩*; 中務 孝*; Bertsch, G. F.*

Otobe, Tomohito; Yamagiwa, Mitsuru; Iwata, Junichi*; Yabana, Kazuhiro*; Nakatsukasa, Takashi*; Bertsch, G. F.*

レーザーによる誘電体の絶縁破壊過程を初めて第一原理的手法によりシミュレートした。計算は代表的誘電体としてダイアモンドとし、レーザー照射によるエネルギー吸収と伝導電子の変化及び表面電化による内部電場の変化を計算した。その結果絶縁破壊が起こると外場と内部電場の位相が大きくずれ、それ以降のエネルギー吸収及び電子励起が起きないことがわかった。

We simulate the optical breakdown process of dielectrics under the intense laser field employing the first-principle method. Our result for the diamond, which is typical dielectrics, shows the saturation of the energy absorption and electron excitation. We found also the induced field by the surface charge becomes out of phase to the applied field.