2001 Fiscal Year Annual Research Report

Cr : Forsteriteによる高出力赤外短パルスの発生と2次元振動分光の開発

Research Project

Project/Area Number	12304036
Research Institution	Kobe University
Principal Investigator	富永圭介神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 教授 (30202203)
Keywords	高出力赤外短パルス / 2次元振動分光 / パルス圧縮 / 赤外フォトエコー / 赤外過渡グレーティング
Research Abstract	昨年度購入した全固体レーザーを用いてフェムト秒のパルス幅を持つ高出力赤外パルスの発生及びパルス幅の圧縮、さらにパルスの性能評価方法の開発を行った。特に赤外短パルスのパルス幅圧縮では、群速度分散が通常の媒質と反対の符号を持つシリコンの板を選び、群速度分散を計算しそれに対応する厚さの板を用いることにより、パルス幅を55 fsまで圧縮が可能であることを示した。これは、1μJ/pulse以上の出力を持つ赤外短パルスとしては世界最短のパルスである。パルスの性能評価方法、特にパルス幅の測定に関しては、AgGaS_2の結晶を用いる自己相関法や干渉縞を観測する方法など複数の手法を提案、実行しそれぞれの手法の利点。活用方法などを議論した。この赤外短パルスを用いて赤外領域における3次の非線形分光を開発し、いくつかの溶液中における振動モードに応用した。開発した手法は、ポンププローブ法による過渡吸収法、波長分解も含めた過渡グレーティング法、2-パルスフォトンエコー法、及び波長分解も含めた3-パルスフォトンエコー法などである。この中で波長分解3-パルスフォトンエコー法は2次元NMR法の原理を振動状態に応用した手法であり、当初の予定「高出力赤外短パルスを用いた2次元振動分光の開発」に成功し、研究の一つの目的を達成することができた。応用した振動モードは、-N=C=N-結合を持つ有機分子のこの振動の逆対称伸縮振動、OCN^-等の3原子イオンの逆対称伸縮振動、Fe(CN)_6^<3->等のCN伸縮振動、Ruを中心に持つポルフィリンに配位したCOの伸縮振動などに、2次元振動分光を含む赤外非線形分光を応用し、信号を観測することに成功した。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] K.Tominaga: ""Spectroscopic Application of THz Radiation Generated by Ulrtafast Pulses-Static Far Infrared Absorption Measurements Condensed Phases-""Advances in Multi-Photon Processes and Spectroscopy. 14. 317-338 (2001)
[Publications] K.Tominaga: ""Electron Transfer Dynamics in the Excited State Studied by Stochastic-Liouville Equation""J. Mol. Liq.. 90(No.1). 287-293 (2001)
[Publications] K.Tominaga: ""Investigation of Two-Dimensional Vibrational Spectra by a Diagrammatic Approach""Bull. Chem. Soc. Jpn.. 74(No.2). 279-286 (2001)
[Publications] K.Ohta: ""Excited-State Dynamics of all-trans-1,3,5,7-Octatetraene in Solution. Direct Observation of the Internal Conversion from the S_2 to S_1 State and Relaxation Process in the S_1 State""J. Phys. Chem. A. 105(No.16). 3973-3980 (2001)
[Publications] H.Maekawa: ""Generation of 55 fs Mid-IR Pulses with a 300 cm^<-1> Spectral Width and μJ/pulse Energy""Jpn. J. Appl. Phys.. (掲載予定).
[Publications] K.Yamamoto: ""Far-Infrared Absorption Measurements of Polypeptides and Cytochrome c by THz Radiation""Bull. Chem. Soc. Jpn.. (掲載予定).

2001 Fiscal Year Annual Research Report

Cr : Forsteriteによる高出力赤外短パルスの発生と2次元振動分光の開発

Principal Investigator

富永 圭介 神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 教授 (30202203)

Research Products

[Publications] K.Tominaga: ""Spectroscopic Application of THz Radiation Generated by Ulrtafast Pulses-Static Far Infrared Absorption Measurements Condensed Phases-""Advances in Multi-Photon Processes and Spectroscopy. 14. 317-338 (2001)

[Publications] K.Tominaga: ""Electron Transfer Dynamics in the Excited State Studied by Stochastic-Liouville Equation""J. Mol. Liq.. 90(No.1). 287-293 (2001)

[Publications] K.Tominaga: ""Investigation of Two-Dimensional Vibrational Spectra by a Diagrammatic Approach""Bull. Chem. Soc. Jpn.. 74(No.2). 279-286 (2001)

[Publications] K.Ohta: ""Excited-State Dynamics of all-trans-1,3,5,7-Octatetraene in Solution. Direct Observation of the Internal Conversion from the S_2 to S_1 State and Relaxation Process in the S_1 State""J. Phys. Chem. A. 105(No.16). 3973-3980 (2001)

[Publications] H.Maekawa: ""Generation of 55 fs Mid-IR Pulses with a 300 cm^<-1> Spectral Width and μJ/pulse Energy""Jpn. J. Appl. Phys.. (掲載予定).

[Publications] K.Yamamoto: ""Far-Infrared Absorption Measurements of Polypeptides and Cytochrome c by THz Radiation""Bull. Chem. Soc. Jpn.. (掲載予定).

富永圭介神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 教授 (30202203)