レーザー場中にある固体電子の励起過程の第一原理シミュレーション

First-principle calculation for electron dynamics in solid state under intense laser irradiation

乙部 智仁; 矢花 一浩*; 岩田 潤一*

Otobe, Tomohito; Yabana, Kazuhiro*; Iwata, Junichi*

超短パルスレーザーの発展により、固体電子の励起過程における超高速現象が近年研究され始めた。これまで提案されている研究方法の多くはアト秒パルスによる光電子発生とその観測に主眼がおかれている。われわれは時間依存密度汎関数法を用いたシミュレーションを行っており、これまでにダイアモンド,シリコン,石英の超短パルスレーザーによる電子励起過程を明らかとしてきた。本研究ではさらに励起後の電子振動スペクトルの解析を行った。その結果多光子吸収によって励起した電子の空孔との結合による発光が見られた。これはVUV領域での高速分光により固体中での多光子吸収やトンネル現象といった励起過程の詳細を観測できる可能性を示すものである。

We simulates the electron dynamics and the excitation under intense laser irradiation in crystalline diamond. We found that the electron oscillation reflects the electron excitation process such as multiphoton absorption and tunnel effect. This result indicated that we can detect the excitation process directly by the ultrafast probe of laser excited material.