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放射光により原子の形を自在に変えることに成功九州シンクロトロン光研究センター(分子科学研究所),富山大学,広島大学 研究グループ

 九州シンクロトロン光研究センター(分子科学研究所),富山大学,広島大学の研究グループは,極端紫外領域の放射光を用いて,ヘリウム原子の空間的な形状を操作することに成功したと発表した。この操作は,数10アト秒(1アト秒は100京分の1秒)という極めて高い時間分解能で,異なる2つの電子軌道を重ね合わせることによって実現された。
 同グループは,放射光を用いて物質の状態を操作するための技術開発に取り組んできた。アンジュレータという光源装置を2台用いて2つの放射光パルスを発生し,その時間差をアト秒の精度で制御することにより,原子内の電子を狙った軌道に選択的に遷移させることができることを最近示した。今回,このアト秒精度の制御技術をさらに発展させ,ヘリウム原子の2つの軌道を重ね合わせて,電子雲の向きや形を精密に操作することに成功した。この手法は短波長化が容易であり,今後,X線のような短波長の光を用いた電子雲の操作という未開拓の研究分野を切り開くことができる。そのような放射光による電子状態の操作により,物質機能の探索およびデザイン,高速動作デバイスの開発といった多様な応用につながるものと期待される。

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