1998 Fiscal Year Annual Research Report
溶液中の反応基礎過程の解明と分子間相互作用ダイナミクスの確立
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10102007
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岡田 正 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40029442)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長澤 裕 大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (50294161)
中島 聡 大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (80263234)
平田 善則 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教授 (90135674)
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| Keywords | 分子間相互作用 / フェムト秒非線形分光 / 時間分解ホールバーン / フェムト秒光カー効果 / Cr:Forsteriteレーザー |
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| Research Abstract |
本研究計画の目的は溶液反応過程の最も基本的な問題である媒体分子に取り囲まれた反応系が互いに接近し反応に至る過程で溶質-溶媒間の多体相互作用を明らかにすることである。この目的を達成するため次の研究課題と取り組み、下記の成果を得た。これらの結果は学会で発表するとともに論文にまとめつつある。
1. 新型超高速レーザーシステムの開発:2種の個性あるレーザーシステムを並行して製作した。
(1) 超短パルスTi:Sapphireレーザー:Cavity Dumperを導入したチタンサファイアレーザー発振器とマルチパス増幅器で構成する。発振器はパルス幅約15フェムト秒で、初期の目的を達成した。増幅器は現在最適化を進めており、予定通り進んでいる。発振器出力を用いて、液体および溶液の光カー効果分光法による研究を進めた。
(2) Cr:Forsteriteレーザー:Cavity Dumperを導入した発振器を製作し、中心波長630nm、パルス幅約30フェムト秒を得た。これは世界で最も狭いパルス幅である。これを用いて、色素の超高速無輻射失活過程の研究を行った。
2. 時間分解ホールバーニング分光によるスペクトル幅の緩和ダイナミクスの研究:われわれが主張しているエネルギー緩和とスペクトル幅の緩和の機構が異なることを混合溶媒系および無極性溶質の溶媒効果について研究し、溶媒の緩和ダイナミクスに非線形効果があることを示した。
3. 液体および溶液のフェムト秒光カー効果分光:(1)ノーマルアルカンの緩和モードの鎖長依存性(炭素数5-16)を測定し結果を解析中である。(2)極性-極性、無極性-極性混合液体について研究した結果、極性分子同志の場合の方がミクロな会合状態を形成している結果を得た。(3)水-アルコールおよびイオンの水和状態についても研究しており興味ある結果が得られつつある。
4. トリフェニルメタン系色素の超高速無輻射失活過程の溶媒効果をフェムト秒ホールバーニング法で調べた。
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[Publications] K.Nishiyama: "“Electronic Structures of 9,10-Anthrylene Dimers and Trimers in Solution: Formation of Charge Separation States Depending on Alkyl Substituent Groups."" J.Phys.Chem.A,. 102. 2934-2943 (1998)
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[Publications] Y.Hirata: "“Significant Quenching of the Photoinduced Charge Separation of Aminophenyl-(phenyl)acetylene and N,N-dimethylanilino(phenyl)acetylene in Polar Solvents."" J.Phys.Chem.A,. 102. 6585-6589 (1998)
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[Publications] Y.Hirata: "“Photophysical Properties of Diphenylacetylene Derivatives in Solution Phase V: Comparison with the Dynamical Properties of Diphenylbutadiyne."" Chem.Phys.Lett.293. 371-377 (1998)
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[Publications] K,Nishiyama: "“Relaxation Dynamics of Inhomogeneous Spectral Width in Binary Solvents Studied by Transient Hole-Burning Spectroscopy."" J.Phys.Chem.A,. 102. 9729-9733 (1998)
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[Publications] K.Nishiyama: "“Formation of a complete electron transfer state of 9,9'-bianthryl in a polar solvent."" Acta Physica Polonica A,. 94. 847-856 (1998)
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[Publications] T.Okada: "“Time-resolved Spectroscopy of DMABN and Its Cage Derivatives 6-Cyanobenzquinuclidine (CBQ) and Benzquinuclidine(BQ)."" Chem.Phys.,. 241. 327-337 (1999)
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[Publications] Tadashi Okada: "“Solvent Effects"in“Functionality of Molecular Systems"Vol.1." Ed.Saburo Nagakura,Springer-Verlag,Tokyo,243-261 (1998)
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[Publications] 岡田 正: "「溶液化学反応の基礎」 季刊化学総説36、光化学の基礎と先端研究" 日本化学会編、学会出版センター, 65-71 (1998)
