2005 Fiscal Year Annual Research Report
固液界面電子移動ダイナミクスの非線形分光法による実時間計測
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16072202
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
魚崎 浩平 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20133697)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八木 一三 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40292776)
高草木 達 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30359484)
野口 秀典 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60374188)
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| Keywords | 非線形分光 / 電子移動ダイナミクス / 半導体ナノクラスター / ポンプ-プローブ測定 / 固液界面反応 |
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| Research Abstract |
固体/液体界面の電子移動反応は、基礎・応用面で非常に重要な課題である。本研究は、固体/溶液界面で起こる反応の動的描像を得るため、主としてバルクのダイナミクスを追跡する可視光ポンプ-赤外吸収プローブ法と、表面・界面に敏感な非線形光学分光法の一つである和周波発生(SFG)分光法とを組み合わせて、固液界面での電子移動反応を実時間追跡することを目的として行っている。本年度は以下の成果を得た。
(1)可視光ポンプ-和周波発生プローブ測定システムの構築と特性評価
昨年度構築したブロードバンド表面SFGプローブシステムについて、電位制御下、固液界面でのSFG測定が可能であることを確認した。具体的には、Ru三核錯体Ru_3(O)(CH_3CO_2)_6(CO)L_2を有する自己組織化単分子層を金電極上に構築し、電位制御下で配位子であるCOの振動モードの変化を追跡した。また、新たに可視光ポンプラインを設置し、可視光ポンプ-SFGプローブ測定が可能であることを確認した。
(2)非線形分光法による固液界面吸着種の観察とダイナミクス
ps-SFGと電気化学を組み合わせたシステムを新たに構築し、白金/溶液界面に形成された吸着COのレーザー励起にともなうダイナミクスを時間分解SFG分光法で追跡した。0mVでHCHOはPt表面上にCOとして解離吸着することが知られているが、SFG測定によりPtのon-topに吸着したCOに由来するピークが2064cm^<-1>に観測された。ピーク強度はポンプ光照射によって急激に減少し、数十psと極めて短い時定数で回復した。回復時間は電位に依存し、またポンプ光照射直後に新たに1980cm^<-1>付近にブロードなピークが出現していることが分かった。これはポンプ光照射によりPt-CO間の結合が緩み、on-topに吸着していたCOがmulti-foldサイトへ過渡的に変化したものであると考えられる。
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