2002 Fiscal Year Annual Research Report

電子・励起子伝搬の量子位相制御による光演算分子素子

Research Project

Project/Area Number	14350448
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	山崎巌北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80002111)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	西村賢宣北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60218211) 秋本誠志北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40250477) 佐藤信一郎北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10262601)
Keywords	コヒーレント光化学反応 / 量子コヒーレンス / 超短パルスレーザー / 励起エネルギー移動 / 分子配列系
Research Abstract	反応分子が接近した分子配列系における励起移動、電子移動などの光化学過程は、量子論的な波動の伝搬として超高速コヒーレント過程として起こる。本研究では、これらのコヒーレント光化学反応の量子位相干渉を利用して光演算分子素子をつくることを目的としている。本年度は、位相干渉を起こすためのレーザーパルス照射系と観測系の整備を行なうとともに、強い相互作用の下で起こる励起移動や電子移動系の分子配列系の探索を行なった。 (1)レーザーパルス照射系と観測系の整備相互作用によって分裂した2つの状態を超短パルスレーザーでコヒーレントに励起すると、量子系は時間発展し2つの状態の間で回帰振動が起こり蛍光減衰のうえに量子ビートが現われる。この現象は量子位相による論理演算素子をつくるうえで基本的な特性であり、この現象をより効果的に観測するためにダブルパルスレーザー照射装置および干渉効果計測装置の製作を行った。 (2)コヒーレント励起子伝搬の分子配列系の探索励起子伝搬や電子波伝搬を起こす分子配列系の中で、コヒーレント光化学を起こすに適するものを探索し、励起子伝搬については、アントラセン二量体、ペリレン二量体およびデンドリーマーについて調べた。いずれも蛍光異方性減衰に、量子ビートを観測することができ、溶液および多結晶における励起子波束運動の量子干渉を世界に先駆けて観測することができた。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications

[Publications] I.Yamazaki, S.Akimoto: "Oscillatory excitation energy transfer in dithiaanthracenophane ; Quantum beat in a coherent photochemical process in solution"J. Phys. Chem. A. 106. 2122-2128 (2002)
[Publications] M.Hasegawa, S.Enomoto, I.Yamazaki: "Intramolecular excitation energy transfer in bichromophoric compounds in stretched polymer films"J. Phys. Chem. B. 106. 4925-4932 (2002)
[Publications] T.Ito, I.Yamazaki, N.Ohta: "Distance dependence of the electric field effect on photochemical electron transfer tunneling between cayanine dyeds"J. Phys. Chem. B. 106. 895-898 (2002)
[Publications] S.Akimoto, I.Yamazaki: "Temperature effects on excitation relaxation dynamics of the carotenoid and its analogues probed by fs fluorescence"J. Phys. Chem. A. 106. 2237-2243 (2002)
[Publications] Y.Arima, S.Akimoto, I.Yamazaki: "Excitation relaxation dynamics and molecular dispersion of maltohexaose-linked tetraphenylporphyrins in aqueou solution"Chem. Phys. Lett.. 361. 152-158 (2002)
[Publications] 山崎巌: "高分子とコヒーレント光化学反応"高分子. 51巻. 940-943 (2002)
[Publications] 山崎巌: "化学フロンティア・分子ナノテクノロジー"化学同人. 232 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

電子・励起子伝搬の量子位相制御による光演算分子素子

Principal Investigator

山崎 巌 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80002111)

Research Products

[Publications] I.Yamazaki, S.Akimoto: "Oscillatory excitation energy transfer in dithiaanthracenophane ; Quantum beat in a coherent photochemical process in solution"J. Phys. Chem. A. 106. 2122-2128 (2002)

[Publications] M.Hasegawa, S.Enomoto, I.Yamazaki: "Intramolecular excitation energy transfer in bichromophoric compounds in stretched polymer films"J. Phys. Chem. B. 106. 4925-4932 (2002)

[Publications] T.Ito, I.Yamazaki, N.Ohta: "Distance dependence of the electric field effect on photochemical electron transfer tunneling between cayanine dyeds"J. Phys. Chem. B. 106. 895-898 (2002)

[Publications] S.Akimoto, I.Yamazaki: "Temperature effects on excitation relaxation dynamics of the carotenoid and its analogues probed by fs fluorescence"J. Phys. Chem. A. 106. 2237-2243 (2002)

[Publications] Y.Arima, S.Akimoto, I.Yamazaki: "Excitation relaxation dynamics and molecular dispersion of maltohexaose-linked tetraphenylporphyrins in aqueou solution"Chem. Phys. Lett.. 361. 152-158 (2002)

[Publications] 山崎 巌: "高分子とコヒーレント光化学反応"高分子. 51巻. 940-943 (2002)

[Publications] 山崎 巌: "化学フロンティア・分子ナノテクノロジー"化学同人. 232 (2002)

山崎巌北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80002111)

[Publications] 山崎巌: "高分子とコヒーレント光化学反応"高分子. 51巻. 940-943 (2002)

[Publications] 山崎巌: "化学フロンティア・分子ナノテクノロジー"化学同人. 232 (2002)