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アト秒領域の超高速分子内電子状態を直接観測理化学研究所(理研)光量子工学研究領域エクストリームフォトニクス研究グループ アト秒科学研究チーム

 理化学研究所(理研)光量子工学研究領域エクストリームフォトニクス研究グループ アト秒科学研究チームは,高強度アト秒パルス列を用いたポンプ・プローブ計 測により500アト秒の周期で起きる窒素分子内の電子状態変化を直接観測することに成功したと発表した。

 アト秒のシャッタースピードを有する極短パルスは,分子内の電子の動きを可視化する光源として期待されているが,これまで強度の高いアト秒パルスが得られず, また,アト秒パルス単体で物質内の電子の動きを観測することは困難だった。この度,高強度のアト秒パルス列発生法の開発と並行して,アト秒非線形フーリエ分光法の開発を行ったところ,理研独自の高強度アト秒パルス列発生法に,高安定・高精度のアト秒領域の空間分割型干渉計と高い信号雑音比が得られる速度投影型運動量画 像計測装置を組み合わせることで,アト秒時間領域での分子内の電子状態変化の観測に成功した。

 今後,この手法により,化学反応を電子レベルで理解することや,アト秒領域の電子運動の制御によって化学反応を制御することなど,未知の研究領域の開拓が可能になると期待されている。

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