1999 Fiscal Year Annual Research Report
磁場高速ジャンプによる常磁性種の量子コヒーレンス観測
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10440164
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
村井 久雄 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (50142261)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前田 公憲 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70229300)
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| Keywords | 磁場効果 / マイクロ波効果 / スピンダイナミックス / 磁場ジャンプ / 過渡吸収検出磁気共鳴法 / 量子ビート / ラジカル対 / ミセル |
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| Research Abstract |
凝縦相光化学反応直後のラジカル対における電子の量子コヒーレンスを観測し、ラジカル反応に関して深く探究することを目的とする。手法は、1)ラジカル対存在下で外部磁場をジャンプさせ、あるいは、2)磁気共鳴条件においてマイクロ波磁場を高速でジャンプさせ、その直後から現われる磁気モーメント及び化学反応の変化を検出することにより行われる。この研究により、凝縮相光化学反応系におけるラジカル対のスピン動力学および反応との関連をより明らかとすることができる。
1)外部磁場ジャンプをピレン/ジシアノベンゼンの系に試みた。その結果、高速時間分解外部磁場効果による過渡的ラジカル対のスピン状態のポピュレーション変化の時間分解観測から、静磁場下では観られなかった新しい磁場効果の発現に成功した。既に、学会発表を行ない、現在さらにデータを解析中で学術誌への発表を準備している。
2)マイクロ波磁場を高速でジャンプさせることによりミセル中における幾つかの系への応用を試みた。Xanthone/Xanthen,さらにXanthone/Butyl-phenole類の系においてラジカル対の一方のスピンのみにマイクロ波が照射された量子ビート現象と、同時に2個のスピンに照射した場合の量子ビートが過渡吸収検出法により観測された。特に後者は今までに実験的な報告が無い。これらの結果は、ラジカル対の一重項状態からの再結合反応が電磁波により制御され、反応に量子コヒ一レンスが発現することを証明するものである。これ以外の系としてテトラフェニルヒドジン等に関して同様の研究が進行しており。データ解析等が完了次第、投稿論文として順次公表する準備をしている。
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[Publications] M.Nakai: "Delayed-Fluorescence-Detected Magnetic-Resonance Study on the Spin Dynamics of the Transient Radical-lon Pair Formed in the Photolysis of Carbazole in 2-Propanol"Chem.Phys.Letters. 302. 577-582 (1999)
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[Publications] T.Fukuju: "Real Time observation of the Singlet-Triplet Dephasing Effect on the Spin Dynamics of the Spin Correlated Radical Pair Formed in the photolysis of Tetraphenylhydrazine in an SDS Micelle"Chem.Phys.Letters. 304. 173-179 (1999)
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[Publications] A.Matsuyama: "Photoconductivity-Detected Magnetic-Resonance(PCDMR)Study on Photoinduced Electron-Transfer Reaction of Xanthone and N,N-Diethylaniline in 2-Propanol"J.Phys.Chem.(A). 103. 4137-4140 (1999)
