光量子工学研究センター アト秒科学研究チーム
チームリーダー 緑川 克美(D.Eng.)
研究概要

近年のフェムト秒高強度レーザー技術の進展により、レーザー光子場強度が著しく増大するとともに光電場にして数サイクルの超高速パルスの発生やその位相制御も可能となりました。その結果、光と原子・分子の非線形相互作用に関する研究が飛躍的に進展し、高次高調波発生やクーロン爆発、高エネルギーX線・粒子の発生等の新しい研究領域が生まれてきました。高次高調波は、極端紫外から軟X線(XUV)領域において非線形光学現象を引き起こすことができるような強力なアト秒パルスを発生可能な唯一の光源です。一方、この高次高調波の発生自体が原子・分子内で起こるアト秒領域の超高速現象の観測を可能とする非常にユニークな物理現象でもあります。本チームでは、フェムト秒高強度レーザー技術を基盤として、高次高調波を用いた高強度なアト秒パルス光源を開発することにより、XUV領域における非線形光学および原子・分子のアト秒ダイナミクスに関する研究を推進し未踏の光科学領域を開拓します。
研究主分野
- 総合理工
研究関連分野
- 複合領域
- 工学
キーワード
- アト秒科学
- 超短パルスレーザー
- 高強度レーザー科学
- レーザー加工
- 多光子顕微鏡
主要論文
- 1.Nabekawa, Y., Furukawa, Y., Okino, T., Eilanlou, A. A., Takahashi, E. J., Yamanouchi, K., and Midorikawa, K.:
"Sub-10-fs control of dissociation pathways in the hydrogen molecular ion with a few-pulse attosecond pulse train,"
Nat. Commun. 7, 12835 (2016). - 2.Okino, T., Furukawa, Y., Nabekawa, Y., Miyabe, S., Eilanlou, A. A., Takahashi, E. J., Yamanouchi, K., and Midorikawa, K.:
"Direct observation of an attosecond electron wave packet in a nitrogen molecule,"
Science Advances 1, e1500356 (2015). - 3.Fu, Y., Takahashi, E. J., and Midorikawa, K.:
"High-energy infrared femtosecond pulses generated by dual-chirped optical parametric amplification,"
Opt. Lett. 40, 5082-5085 (2015). - 4.Takahashi, E. J., Fu, Y., and Midorikawa, K.:
"Carrier-envelop phase stabilization of a 16 TW, 10 Hz Ti:sapphire laser,"
Opt. Lett. 40, 4835 (2015). - 5.Nabekawa, Y., Furukawa, Y., Okino, T., Eilanlou, A. A., Takahashi, E. J., Yamanouchi, K., and Midorikawa, K.:
"Settling time of a vibrational wavepacket in ionization,"
Nat. Commun. 6, 8197 (2015). - 6.Takahashi, E. J., Lan, P. F., Mucke, O. D., Nabekawa, Y., and Midorikawa, K.:
"Nonlinear Attoseocnd Metrology by Intense Isolated Attoseocond Pulses,"
IEEE Selc. Topics in Quantum Electron. 21, 8800112 (2015). - 7.Takahashi, E. J., Lan, P. F., Mucke, O. D., Nabekawa, Y., and Midorikawa, K.:
"Attosecond nonlinear optics using gigawatt-scale isolated attosecond pulses"
Nat. Commun. 4, 2691 (2013). - 8.Locke, C. R., Kobayashi, T., Nakajima, T., and Midorikawa, K.:
"Application of an orthogonally polarized laser scheme for selective photoionization of palladium isotopes,"
Appl. Phys. B 122, 246 (2016). - 9.Todda, K., Isobe, K., Namiki, K., Kawano, H., Miyawaki, A., and Midorikawa, K.:
"Temporal focusing microscopy using three-photon excitation fluorescence with a 92-fs Yb-fiber chirped pulse amplifier,"
Bio. Opt, Exp. 8, 2976 (2017). - 10.Lötestedt, E. and Midorikawa, K.:
"Nuclear reaction induced by carrier-envelop-phase controlled proton recollision in a laser-driven molecule"
Phys. Rev. Lett. 112, 093001 (2014).
研究成果(プレスリリース)
2021年8月19日
1京分の3秒の分子応答2020年10月8日
3MHzの超高繰り返し高次高調波発生2020年7月8日
サブサイクル光を増幅する新手法の開発2020年5月22日
「水の窓」アト秒 X 線の高出力化を実現2020年4月18日
強力なアト秒パルスを作り出す光シンセサイザーを実現2019年2月11日
ジルコニウム奇数同位体の特異的イオン化法を開発2018年5月16日
赤外超短パルスレーザーの新しい増幅法を実証2017年1月10日
パラジウム同位体を選択的・高効率に分離するレーザー技術2016年9月20日
水素分子の解離過程を8フェムト秒で制御2015年9月26日
アト秒領域の超高速分子内電子状態を直接観測2015年9月1日
1,000兆分の1秒の時間遅延を観測2013年10月25日
世界最高出力の孤立アト秒パルスレーザーを開発
関連リンク
- アト秒科学研究チーム|光量子工学研究センター
- 2021年11月10日クローズアップ科学道 研究最前線「超高速の世界を捉えるアト秒の光」
メンバーリスト
主宰者
- 緑川 克美
- チームリーダー
メンバー
- 鍋川 康夫
- 専任研究員
- 永田 豊
- 専任研究員
- 磯部 圭佑
- 上級研究員
- 沖野 友哉
- 研究員
- 藤原 孝成
- 研究員
- LIN Yu-Chieh
- 研究員
- 山崎 馨
- 研究員
- 道川 貴章
- 研究員
- XUE Bing
- 基礎科学特別研究員
- XU Lu
- 特別研究員
- TRAN Giang Nhan
- 特別研究員
- 小林 徹
- 特別嘱託研究員
お問い合わせ先
〒351-0198 埼玉県和光市広沢2-1
Email: wtakiko [at] riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。