2007 Fiscal Year Annual Research Report
新規な分光計測法による複雑系超高速光物理過程の研究
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06F06605
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
田原 太平 The Institute of Physical and Chemical Research, 田原分子分光研究室, 主任研究員
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
SEN Pratik 独立行政法人理化学研究所, 田原分子分光研究室, 外国人特別研究員
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| Keywords | 非線形分光 / 先端計測 / 界面 / フェムト秒 / 電子スペクトル / 生体分子 / 超高速分光 |
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| Research Abstract |
理化学研究所・田原分子分光研究室が独自に開発した、液体界面の分子の電子スペクトルを測定するための新しい非線形分光法である、マルチプレックス電子和周波発生(ESFG)分光法を用いて研究を行った。この分光計測では、狭帯域のω1フェムト秒光パルスと広帯域のω2フェムト白色光パルスを界面分子に同時に照射し、異なる波長で発生する2次の電子和周波(ESFG)信号を分光して一度に観測することにより、界面分子の電子スペクトルをこれまでになく高い精度で測定することができる。まず、タンパクの表面変性現象に対する新しい知見を得るために、空気/水界面および石英ガラス/水界面に吸着したヘムタンパク質シトクロムcの電子スペクトルを,ESFG分光法によって初めて測定した。ガラス/水界面のシトクロムcのSoretバンドは,バルクの水中の未変性状態のものとほぼ同一であった。一方,空気/水界面のシトクロムcのSoretバンドは,バルクの水中の変性状態と未変性状態のSoretバンドの中間に位置し,かつ非常に広いバンド幅を示した。この結果は,空気/水界面に変性状態と未変性状態のシトクロムcが混在することを示唆している。また、液体界面で分子が実効的に感じる粘性を調べることを目的として,空気/水界面の色素分子マラカイトグリーン(MG)のフェムト秒時間分解ESFG分光を行った。MGの基底状態の退色の回復過程には分子のねじれ運動が関与しているため,その時定数は溶媒の粘性に良い相関を示すということが,バルク溶液についてのフェムト秒時間分解吸収分光で既に明らかにされている。測定の結果,空気/水界面での退色の回復は,バルク水中よりも2〜5倍遅いことが分かった。このことから,MGが空気/水界面でバルク水中よりも大きな粘度を感じているがわかった。
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