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四次の非線形光学過程による表面振動分光法の開拓

Research Project

Project/Area Number 14654108
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Physical chemistry
Research InstitutionKanagawa Academy of Science and Technology

Principal Investigator

石橋 孝章  財団法人神奈川科学技術アカデミー, 極限表面反応プロジェクト, 研究員 (70232337)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大西 洋  財団法人神奈川科学技術アカデミー, 極限表面反応プロジェクト, 研究員 (20213803)
Project Period (FY) 2002 – 2003
Project Status Completed (Fiscal Year 2003)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords表面振動分光 / 四次非線形分光 / オキザジン / 液体表面 / 色素
Research Abstract

本研究の目的は、四次の非線形光学過程を用い、赤外プローブを用いないあらたな表面振動分光法の開発を目指した基礎研究を行う。一般に非線形光学過程の確率は次数の増大に伴い小さくなっていく、このため実際にこのような光学過程が分光手法として使用に耐ええるかは、未知である。この点の確認が研究の主たる目標である。
上記の目標を実現するため、16フェムト秒の波長可変光源を用いた四次の非線形分光用の測定装置を作製した。この装置を用い、プローブ光として可視光のみを用いる界面選択的な振動スペクトルの測定に成功した。以下に測定の概略を述べる。
四次の非線形光学測定は、極短パルスを使用したポンプ-プローブ法の配置で行った。時間遅延を制御しながら、ポンプ光とプローブ光を試料面に照射し、プローブ光から発生する倍波(紫外光)強度を遅延時間の関数として測定する。倍波強度は、界面の分子振動を反映した振動構造を有するので、これをフーリエ変換することによって界面の振動スペクトルが得られる。この測定原理にしたがい、ポンプ光およびプローブ光としては時間幅16フェムト秒波長600nmの光を用い、試験測定用の試料としてオキザジン色素水溶液の表面を用いた。その結果、0〜700cm-1の領域の水溶液の表面の色素のスペクトルを、得ることができた。これは、四次光学過程を用いた界面選択的な手法による、世界初の界面の分子の振動スペクトルの測定である。今後この手法の適用範囲をさらに拡大するための研究を継続する予定である。

Report

(2 results)
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All Other

All Publications (8 results)

  • [Publications] Fujiyoshi, Ishibashi, Ohishi: "Time-domain Raman Measurement of Molecular Submonolayers by Time-resolved Reflection Spectroscopy"Journal of Physical Chemistry B. 108. 1525-1528 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 石橋孝章, 大西洋: "マルチプレックス赤外可視和周波発生分光法とその有機単分子膜への応用"真空. (印刷中).

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Ishibashi, Ara, Tada, Onishi: "Molecular conformation of n-alkyl monolayers covalently bonded to Si(111) probed by infrared-visible sum-frequency spectroscopy"Chemical Physics Letters. 367. 376-381 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Yamakata, Ishibashi, Onishi: "Effects of Accumulated Electrons on the Decay Kinetics of Photogenerated Electrons in Pt/Tio2 Photocatalyst Studied by Time-resolved Infrared Absorption Spectroscopy"Journal of Photochemistry and Photobiology A : Chemistry. (印刷中).

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Yamakata, Ishibashi, Onishi: "Pressure Dependence of Electron-and Hole-consuming Reactions in Photocatalytic Water Splitting on Pt/TiO2 Studied by Time-resolved IR Spectroscopy"International Journal of Photoenergy. 5. 7-9 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Ishibashi, Onishi: "A multiplex infrared-visible sum-frequency spectrometer with wavelength tunability of the visible probe"Applied Physics Letters. 81. 1338-1340 (2002)

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Yamakata, Ishibashi, Onishi: "Electron-and Hole-capture Reactions on Pt/TiO2 Photocatalyst Exposed to Methanol Vapor Studied by Time-resolved Infrared Absorption Spectroscopy"Journal of Physical Chemistry B. 106. 9122-9125 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Ishibashi, Onishi: "Multiplex infrared-visible sum-frequency spectrometer with a phase conjugated pulse mixing device for narrow-bandwidth visible probe generation"Applied Spectroscopy. 56. 1298-1302 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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