2000 Fiscal Year Annual Research Report
超高速時間分解分光による溶液中およびミクロ環境場での光化学ダイナミクスの研究
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11640521
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| Research Institution | Okazaki National Research Institutes |
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Principal Investigator |
田原 太平 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助教授 (60217164)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹内 佐年 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (50280582)
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| Keywords | 超高速分光 / フェムト秒 / ダイナミクス / 光化学 / 時間分解分光 / コヒーレンス / 光異性化 / 電子緩和 |
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| Research Abstract |
1.光パラメトリック増幅(OPA)により発生させたサブ10fsの光パルスを用いたポンプープローブ測定によって、光励起直後のトランスースチルベンS_1状態の過渡吸収の時間変化を測定し、200cm^<-1>のS_1状態C=C-Φ面内変角振動(ν_<25>)に由来するビート信号を観測した。観測されたν_<25>ビート信号の振幅の大きさを議論し、このタイプの時間領域分光実験で観測されるビート振幅が、振動数領域の二つ分光におけるスペクトル強度と定量的と結び付けられることを示した。また、ポンプ光源とプローブ光源に別々のOPAを用いることでポンプ光とプローブ光の波長を独立に変えることができるように装置を拡張した。
2.アゾベンゼンのS_2(ππ*)励起に伴う光異性化は、これまで信じられていたのとは異なり、平面型のS_1(nπ*)状態に緩和してから進むということがわれわれの昨年度のピコ秒時間分解ラマン分光の研究で示唆されている。この問題をさらに調べるために、アゾベンゼンの蛍光を定常的および時間分解的に測定した。S_2(ππ*)状態からの蛍光にあわせて、吸収スペクトルと良い鏡像関係を示すS_1状態からの蛍光を観測し、S_2励起によって確かに平面型のS_1状態が生成していることを確かめた。また、S_2蛍光とS_1蛍光の強度比較から、S_2→S_1緩和の量子効率はおおよそ1であることを見出した。これまでいわれていたS_2状態から直接すすむ回転型の異性化経路が実は存在していないことを明らかにした。
3.1,8-ジヒドロアントラキノンの分子内光プロトン移動反応をフェムト秒蛍光分光法で研究した。互変異性体型の蛍光が光励起後50fs以内に現れること、すなわち励起状態でのプロトン移動が50fs以内で起こること、を見出した。分子内振動再分配に誘起されたプロトン平均位置の変化を反映していると考えられるスペクトル変化をサブピコ秒領域で観測した。
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[Publications] Sergei Y.Arzhantsev et al.: "Ultrafast excited-state proton transfer dynamics of 1,8-dihydroxyanthraquinone (chrysazin) studied by femtosecond time-resolved fluorescence spectroscopy"Chemical Physic Letters. 330. 83-90 (2000)
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[Publications] S.Takeuchi et al.: "Vibrational coherence of S_1 trans-stilbene in solution observed by 40-fs-resolved absorption spectroscopy : Comparison of the low-frequency vibration appearing in the frequency-domain and time-domain spectroscopies"Chemical Physic Letters. 326. 430-438 (2000)
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[Publications] T.Fujino et al.: "Picosecond time-resolved Raman study of trans-azobenzene"Journal Physical Chemistry A. 104. 4203-4210 (2000)
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[Publications] A.Shimojima et al.: "Picosecond time-resolved resonance Raman study of photoisomerization of retinal"Journal Physical Chemistry B. 104. 9288-9300 (2000)
