超強磁場を用いた金属錯体の電子状態の解明

• Project Area: Chemical conversion of solar energy by artificial photosynthesis: a breakthrough by fusion of related fields toward realization of practical processes
• Project/Area Number: 25107509
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 若狭 雅信 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40202410)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2013: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: スピン化学 / 高磁場 / 光化学 / 化学反応 / 光物性 / 金属錯体

Outline of Annual Research Achievements

１．液体ヘリウム温度での５テスラ高分解リン光測定装置の開発
昨年度に作成した３層構造の液体ヘリウム用石英製デュアー（内部液体ヘリウム，外部液体窒素，真空層），５テスラ超電導マグネット，１m高分解分光器，LED光源，センサーモジュール等を用いて液体ヘリウム温度での５テスラ高分解リン光測定装置を組み上げた。光学系は入射，出射ともφ1の石英ファイバーを用いた。石英製デュアーを使わず，ファイバー光学系でない場合は，波長分解能0.02nm（エネルギー分解能0.8cm-1）でリン光が測定できる。しかし，石英製デュアー使用，ファイバー光学系では，十分な光量が得られず，高分解測定は難しい。今後，レンズを用いた通常の光学系を超電導マグネットのボア（φ60）中に組み込み，さらに分光器までの間はバンドルファイバー等を用い高感度化をはかる予定である。
２．パルスマグネットを用いた高分解リン光測定装置の開発
上記の液体ヘリウム用石英製デュアー，パルスマグネット，ナノ秒レーザーおよび高分解分光器を組み合わせ装置を開発した。レーザー励起なので十分なリン光強度を得られるが，現有の分光器は多波長同時計測ができないので，50nmを0.02nmの分解能（2500点）で20点の磁場を測定するとの50000点の測定が必要であり，現実的でない。少なくとも，多波長同時計測が可能なイメージングセンサーが必要である。
３．トリアリールホウ素置換金属錯体の励起状態と二酸化炭素の反応機構の解明
北大の喜多村グループとの共同研究として，トリアリールホウ素置換金属錯体のESRならびに過渡吸収測定を種々条件下で行った。すでにある報告結果と異なり，原因は不明だが，励起状態はまったく二酸化炭素によってクエンチされず，ESR信号も観測できなかった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] A Practical Approach to Calculate the Time Evolutions of Magnetic Field Effects on Photochemical Reactions in Nano-Structured Materials (2015)
  • Author(s): Tomoaki Yago, Masanobu Wakasa
  • Journal Title: Phys. Chem. Chem. Phys. Volume: 17 Issue: 15 Pages: 9737-9747
  • DOI: 10.1039/c5cp00595g
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Correction: A practical approach to calculate the time evolutions of magnetic field effects on photochemical reactions in nano-structured materials (2015)
  • Author(s): Tomoaki Yago, Masanobu Wakasa
  • Journal Title: Phys. Chem. Chem. Phys. Volume: 17 Issue: 18 Pages: 12366-12366
  • DOI: 10.1039/c5cp90061a
• [Journal Article] Diffusion and Solvation of Radical Ions in an Ionic Liquid Studied by the MFE Probe (2014)
  • Author(s): Tomoaki Yago, Yuya Ishii, Masanobu Wakasa,
  • Journal Title: J. Phys. Chem. C Volume: 118 Issue: 38 Pages: 22356-22367
  • DOI: 10.1021/jp5069544
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 30T強磁場を用いたスピンダイナミクス測定とナノ反応場解析 (2014)
  • Author(s): 若狭雅信・矢後友暁
  • Journal Title: 応用物理 Volume: 83 Pages: 218-221
  • NAID: 130007718490
• [Journal Article] Local Structure of Ionic Liquids Probed by Self-quenching of Thiobenzophenone (2012)
  • Author(s): M. Tanaka, T. Yago, M. Wakasa
  • Journal Title: Phys. Chem. Chem. Phys. Volume: 15 Issue: 3 Pages: 787-794
  • DOI: 10.1039/c2cp42766d
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 芳香族チオカルボニル化合物の光化学反応 (2015)
  • Author(s): 熊谷澪・矢後友暁・若狭雅信
  • Organizer: 日本化学会第95回春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部 船橋キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] ビス(6-ヒドロキシ-2-ナフチル)ジスルフィドの二段階励起光反応 (2015)
  • Author(s): 江頭友衣・矢後友暁・若狭雅信
  • Organizer: 日本化学会第95回春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部 船橋キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] 基底状態におけるジアリールエテン類のコンフォメーション変化の研究 (2015)
  • Author(s): 村田龍太郎・矢後友暁・若狭雅信
  • Organizer: 日本化学会第95回春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部 船橋キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] シングレットフィッションに対する磁場効果 (2015)
  • Author(s): 貝瀬眞菜・矢後友暁・加藤隆二・若狭雅信
  • Organizer: 日本化学会第95回春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部 船橋キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] イオン液体中での光誘起電子移動反応に対する磁場効果：レベル交差機構による磁場効果の観測 (2015)
  • Author(s): 矢後友暁・石井裕也・若狭雅信
  • Organizer: 日本化学会第95回春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部 船橋キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] Magnetic Field Effects on Photochemical Reactions in Ionic Liquids" (2015)
  • Author(s): T. Yago, M. Wakasa
  • Organizer: The 14th International Spin Chemistry Meeting
  • Place of Presentation: Kolkata, Saha Institute of Nuclear Physics, India
  • Year and Date: 2015-03-15 – 2015-03-20
• [Presentation] Time-Resolved Faraday Rotation Study on Photo-Excited Triplet State of Organic Molecule in Solutions (2014)
  • Author(s): T. Yago, M. Wakasa
  • Organizer: Joint Conference of Asia-Pacific EPR/ESR Symposium, International EPR (ESR) Society Symposium, and the 53th SEST Annual Meeting
  • Place of Presentation: Nara Todaiji Cultural Center
  • Year and Date: 2014-11-12 – 2014-11-16
• [Presentation] シングレットフィッションに対する磁場効果 (2014)
  • Author(s): 貝瀬眞菜・矢後友暁・加藤隆二・若狭雅信
  • Organizer: 2014年光化学討論会
  • Place of Presentation: 北海道大学 札幌キャンパス
  • Year and Date: 2014-10-11 – 2014-10-13
• [Presentation] レーザー二段階励起によって観測されるベンゾフェノンケチルラジカルの発光を用いた磁場効果測定 (2014)
  • Author(s): 高篠鮎人・矢後友暁・若狭雅信
  • Organizer: 2014年光化学討論会
  • Place of Presentation: 北海道大学 札幌キャンパス
  • Year and Date: 2014-10-11 – 2014-10-13
• [Presentation] 時間分解ファラデー回転測定装置の開発とキサントンの励起三重項状態の観測 (2014)
  • Author(s): 矢後友暁・若狭雅信
  • Organizer: 第８回分子科学討論会2014
  • Place of Presentation: 広島大学 東広島キャンパス
  • Year and Date: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [Presentation] Cyclization Reaction of Diarylethene Derivatives through the Triplet Excited State (2013)
  • Author(s): Ryutaro Murata, Tomoaki Yago, Masanobu Wakasa
  • Organizer: International Conference on Photochemistry 2013
  • Place of Presentation: KU Leuven, Belgium
• [Presentation] "ゲルマノンの発生を目指したゲルモキサンの光化学" (2013)
  • Author(s): 貝瀬眞奈，矢後友暁，若狭雅信，持田邦夫
  • Organizer: 2013年光化学討論会
  • Place of Presentation: 愛媛大学城北地区（愛媛県松山市）
• [Presentation] イリジウム錯体を用いた有機EL素子の発行に対する磁場効果とその発光機構 (2013)
  • Author(s): 吉岡隼人，坂口喜生，池田滋，矢後友暁，若狭雅信
  • Organizer: 2013年光化学討論会
  • Place of Presentation: 愛媛大学城北地区（愛媛県松山市）
• [Presentation] ヘキサアリールビスイミダゾール類のフォトクロミック反応の研究 (2013)
  • Author(s): 村田龍太郎，矢後友暁，若狭雅信
  • Organizer: 2013年光化学討論会
  • Place of Presentation: 愛媛大学城北地区（愛媛県松山市）
• [Presentation] イオン液体中の電子移動反応に対する磁場効果 (2013)
  • Author(s): 石井裕也，矢後友暁，若狭雅信
  • Organizer: 第52回電子スピンサイエンス学会年会
  • Place of Presentation: 大宮ソニックシティー（埼玉県さいたま市）