配列または配向した分子中からの高次高調波発生とその物理

排列或定向分子的高次谐波产生及其物理原理

• 批准号: 19204041
• 负责人: 酒井 広文
• 金额: $ 28.2万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19204041/
• 关键词: 原子・分子物理; 高性能レーザー; 配列・配向分子; 高次高調波発生; 搬送波包絡位相; プラズマシャッター; 立体ダイナミクス; 超高速イメージング

(1)2波長レーザー光により形成される非対称レーザー電場を用いた分子配向制御手法の開発において、Even-Lavieバルブの導入により試料分子の初期回転温度を下げ、イオドベンゼン(C_6H_5I)分子の配向制御が実現していることの確実な証拠を得た。これにより、初期回転温度の低下による配向度の向上と本手法の汎用性の実証に成功した。(2)非断熱的に配列した分子に対し、フェムト秒Ti:sapphireレーザー光の基本波と第2高調波の偏光を直交させて照射することによって観測される高調波スペクトルの解析から、N_2,O_2分子などの分子軌道に関する情報を得る新しい分子軌道イメージング手法の開発を進めた。必要な高調波スペクトルの観測と参照用の高調波スペクトルの理論計算を行い、分子軌道に関する情報の抽出法について検討した。(3)配向した分子を試料とし、高次高調波発生を始めとする「分子内電子の立体ダイナミクス」の研究を推進するためには配向度の高い分子試料の生成が不可欠である。この目的のため、分子の初期回転量子状態を選択できるhexapole focuser(6極集束器)やmolecular deflector(分子偏向器)を組み込んだ装置の設計を行った。(4)分子の初期回転量子状態を選択した試料に対し、フェムト秒2波長レーザーパルスをその強度やパルス幅を最適化して照射することにより、配向度の十分高い分子試料を生成できることを理論計算により示した。

（1）在使用由两波长激光束形成的不对称激光电场开发分子取向控制方法时，我们获得了可靠的证据，即通过引入均匀的液体阀来降低样品分子的初始旋转温度，并通过引入均匀的液化阀，以及对碘苯乙烯的方向控制（C_6H_5I）已固定了。由于初始旋转温度的降低以及该方法的多功能性已成功证明，这导致了方向的改善。 （2）我们开发了一种新的分子轨道成像方法，该方法通过辐射源自旋转ti的基本波的谐波分析来获取分子轨道（例如N_2，O_2分子）的信息，而不是sappphire激光束的基本波和第二个谐波的偏振型不转化的偏极。观察所需的谐波频谱和参考谐波谱的理论计算，并研究了一种提取有关分子轨道信息的方法。 （3）使用定向分子作为样品，必须生成高度定向的分子样品，以促进对包括高谐波产生的“分子内电子的立体动力学”的研究。为此，我们设计了一种设备，该设备融合了六台甲板焦点和一个分子偏转器，该设备可以选择分子的初始旋转量子态。 （4）理论计算表明，通过使用具有优化强度和脉冲宽度的飞秒两波长激光脉冲照射样品，可以产生具有足够高方向的分子样品。

项目成果

2波長レーザー光による高次の和・差周波発生I: 偏光依存症

通过双波长激光生成高阶和/差频率 I：偏振依赖性

• 发表时间: 2009
• 作者: 大口雄一郎;峰本紳一郎;酒井広文
• 通讯作者: 酒井広文

Alignment dependence of the structural defbrmation of CO_2 molecules in anintense femtosecond laser field

强飞秒激光场中CO_2分子结构变形的对准依赖性

• 发表时间: 2008
• 期刊: Physical Review A 77
• 作者: S.Minemoto;T.Kanai;and H.Sakai
• 通讯作者: and H.Sakai

高次高調波スペクトルからの原子構造の抽出

从高次谐波光谱中提取原子结构

• 发表时间: 2009
• 作者: 梅垣敏仁;森下亨;峰本紳一郎;大口雄一郎;A. T. Le;渡辺信一;酒井広文
• 通讯作者: 酒井広文

気体分子の向きを揃える新手法を開発

开发一种对齐气体分子方向的新方法

Laser-field-free molecular orientation

• DOI: 10.1103/physrevlett.101.013001
• 发表时间: 2008-07-04
• 期刊: PHYSICAL REVIEW LETTERS
• 影响因子: 8.6
• 作者: Goban, Akihisa;Minemoto, Shinichirou;Sakai, Hirofumi
• 通讯作者: Sakai, Hirofumi