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論文

Laser tunnel ionization from multiple orbitals in HCl

赤木 浩; 乙部 智仁; Staudte, A.*; Shiner, A.*; Turner, F.*; D$"o$rner, R.*; Villeneuve, D. M.*; Corkum, P. B.*

Science, 325(5946), p.1364 - 1367, 2009/09

 被引用回数:232 パーセンタイル:1.23(Multidisciplinary Sciences)

トンネルイオン化では、最も不安定な電子軌道(HOMO)についてのみ、考えられてきた。本研究では、HCl分子のHOMOより安定な軌道(HOMO-1)からのイオン化を観測した。解離イオンを検出することでHOMO-1からのイオン化過程を抽出し、イオン化確率の分子座標系角度分布を元にその過程を同定し、さらに分子軌道計算を利用することで、全イオン化確率に対する、HOMO-1からのイオン化過程の寄与を明らかにした。

論文

The International multi-tokamak profile database

Boucher, D.*; Connor, J. W.*; Houlberg, W. A.*; Turner, M. F.*; Bracco, G.*; Chudnovskiy, A.*; Cordey, J. G.*; Greenwald, M. J.*; Hoang, G. T.*; Hogeweij, G. M. D.*; et al.

Nuclear Fusion, 40(12), p.1955 - 1981, 2000/12

輸送モデルのテストを目的として、多数の代表的なトカマク装置による国際的な分布データベースを構築した。このデータベースを用いることにより、輸送モデルの検証及び将来の装置における予測値を評価することができる。本論文ではデータベースを最大限に活用するため、データの構造、変数の定義及びその一覧、データベースへのアクセス法を詳細に記述した。各トカマク装置からのデータについての簡単な説明も記述した。

口頭

HCl分子のHOMO-1軌道からのトンネルイオン化における分子座標系角度分布

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

no journal, , 

N$$_{2}$$, CO$$_{2}$$などの対称直線分子に対し、トンネルイオン化の分子配向依存性が測定されており、電子の放出される分子軌道の形状を反映したものとなることが示されている。しかし、これまでの測定方法では、非対称分子の配列依存性測定に適応することはできない。本研究では、円偏光を用い、生成する電子と解離生成イオンを同時計測することで、非対称分子に対するトンネルイオン化の分子配向・配列依存性を測定することに成功した。非対称直線分子であるHCl分子のHOMO-1からのイオン化では、おもにH-Cl分子軸方向に電子が放出されていることがわかった。

口頭

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

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

no journal, , 

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。

口頭

Molecular frame angular distribution of tunnel ionization probability from HOMO-1 of HCl molecule

赤木 浩; 乙部 智仁; Staudte, A.*; Shiner, A.*; Turner, F.*; Villeneuve, D. M.*; Doerner, R.*; Corkum, P. B.*

no journal, , 

高強度・超短パルスレーザーによって生じる強い光電場で、分子中の電子がトンネルイオン化することが知られている。非対称2原子分子に対し、円偏光レーザーを照射して生成する電子及び解離イオンを同時計測することで、トンネルイオン化の分子座標系角度分布の測定に初めて成功した。本研究で取り上げたHCl分子のトンネルイオン化では、H原子側からのイオン化が有利であり、一方、分子軸に垂直な方向ではイオン化確率に極小を持つことがわかった。また、実験で得られた角度分布は、静電場中HCl分子の分子軌道計算で予測される角度分布と特徴がよく似ていることがわかった。

口頭

HCl分子のトンネルイオン化確率の角度分布測定

赤木 浩; 乙部 智仁; Staudte, A.*; Shiner, A.*; Villeneuve, D. M.*; Corkum, P. B.*; Turner, F.*; Doerner, R.*

no journal, , 

小分子に短パルスレーザーを照射して引き起こされるトンネルイオン化の分子座標系角度分布を測定することで、イオン化の起きる分子軌道の形状に関する詳細な情報が得られる、と考えられる。本研究では、超短パルスレーザーを照射して生成する電子と解離イオンを同時計測することで、非対称2原子分子での測定に初めて成功した。HCl分子のトンネルイオン化はおもに分子軸方向に、特にH原子側から起きており、分子軸に対して垂直な方向には、イオン化の極小が現れることがわかった。これらの特徴は、トンネルイオン化の起きるHCl分子のHOMO-1の形状にも見られることから、トンネルイオン化の角度分布は、分子軌道の形状に関する情報を与えることが示された。

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