電子及び解離イオンの相関実験によるHCl分子のトンネルイオン化確率の角度分布測定

Molecular frame angular distribution of tunnel ionization probability of HCl molecule determined by correlation measurement between electron and fragment ion

赤木 浩; Staudte, A.*; Shiner, A.*; Turner, F.*; Villeneuve, D. M.*; Ivanov, M. Yu.*; Corkum, P. B.*

Akagi, Hiroshi; Staudte, A.*; Shiner, A.*; Turner, F.*; Villeneuve, D. M.*; Ivanov, M. Yu.*; Corkum, P. B.*

強レーザー場中の分子からのトンネルイオン化では、その角度分布はイオン化の起きる分子軌道の形状を反映する。今回の測定は、非対称直線分子に対する初めての角度分布測定である。その角度を決定するために、円偏光を用い、生成する電子と解離イオンを同時計測した。本研究で取り上げたHCl分子では、強レーザー場中における結合柔化(bond softening)過程のために、HOMO-1からのトンネルイオン化を選択的に検出できる。その角度分布は、HCl分子の双極子モーメントを考慮することで、HOMO-1の形状で矛盾なく説明できることがわかった。

Angular dependence of tunnel ionization from a molecule in a strong laser field reflects the structure of the molecular orbital the electron tunnels from. Ours are the first measurements for a heteronuclear molecule. To determine the angle, we use circularly polarized light and detect the electron and fragment ion in coincidence. Concentrating on HCl, bond softening allows us to select the tunnel ionization from HOMO-1. The angular distribution is consistent with the shape of the orbital, modified by a contribution from the dipole moment of the neutral molecule and its cation.