マルチ励起光を用いた能動的測定による準安定状態にある分子系の研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Science on Function of Soft Molecular Systems by Cooperation of Theory and Experiment |
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| Project/Area Number |
26104502
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
吉澤 雅幸 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60183993)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 時間分解振動分光 / 誘導ラマン散乱 / 励起波長依存性 / 光機能性 / カロテノイド / ヘリセン / 励起状態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マルチ励起分光法は励起状態を能動的に測定する方法であり、複雑な励起状態をもつ分子系の研究に適している。本研究では、幅広い波長領域の励起光を用いて柔らかな分子系の超高速光学応答をフェムト秒誘導ラマン分光（FSRS）と広帯域プローブ光による吸収分光により測定し、初期励起状態の違いが光機能性にどのように反映されるかを調べた。
励起波長変調FSRSを開発して、共鳴FSRSの問題点であるブロードなオフセット信号を除去し励起状態の詳細な測定を可能とした。さらに、アンチストークス側の近共鳴条件が振動緩和過程の観測に最も適していることを理論的に示し、β-カロテンの測定で実証した。広帯域の波長可変励起光を発生するために光パラメトリック増幅器の出力と基本波の和周波発生を行い、紫外から赤外までの幅広い領域で励起光を得た。さらに、回折格子を用いた光学系により白色プローブ光のチャープ特性とスペクトルを幅広い波長領域で最適化することに成功した。
β-カロテンの緩和過程における振動状態を調べるために、S2励起状態の３つの異なる振動準位を励起した。フェムト秒吸収分光とFSRSの結果から、内部転換は上準位の振動基底状態からではなく、hotな状態からも起きていることが明らかにされた。特に、振動緩和によりFSRS信号が増幅から分散型に変化することを明瞭に捉えることに成功した。
有機半導体レーザーとして期待されているBPFT薄膜単結晶と２種類の燐光をもつCH2-[7]ヘリセンの励起波長依存性を調べた。BPFTでは、半導体レーザーを実現する上で重要となるion pairのダイナミクスを紫外励起により明らかにした。ヘリセンでは、高い励起状態SnからS1励起状態への緩和の間に約10 psの寿命をもつ中間状態を観測し、この状態がヘリセンの特徴的な光学応答に重要な役割を果たしていると結論した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(24 results)
