2006 Fiscal Year Annual Research Report
THz波高分解吸収スペクトラム測定による分子・格子の固有振動と分子構造の同定
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17GS0209
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| Research Institution | Kobe University |
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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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 哲朗 財団法人半導体研究振興会, 半導体研究所, 主任研究員 (20321630)
大西 洋 神戸大学, 理学部, 教授 (20213803)
猿倉 信彦 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (40260202)
神取 秀樹 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (70202033)
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| Keywords | テラヘルツ / 低振動スペクトル / 分子欠陥 / 分子軌道法 / 水素結合性分子 / 第二高調波発生 / ラマン散乱 / 表面・界面 |
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| Research Abstract |
1.装置開発)(1)有機化合物のテラヘルツ(THz)分光吸収スペクトルに現れる微細構造の解析を目的として、超高分解能THz分光装置の開発を進めている。具体的には、THz波励起光源であるOPO(オプティカル・パラメトリック・オッシレータ)へのCW半導体レーザによる光注入により、出力THz波を狭線化しつつ、広帯城にわたって周波数掃引・可変である(2)フェムト秒パルスレーザーを用いた時間領域測定によるTHz波分光装置の開発を進めている。特に、エミッターの結晶の対象性を反映した面内回転依存性が観測され光源の効率化に役に立つ知見が得られた。(3)チタンサファイヤ再生増幅器を光源として、THz-可視和周波分光によって表面振動を計測するための予備実験を進めている。
データベース作成)(1)現在までに得られているGaP-THz分光装置を用いて、故意に分子欠陥を導入した有機化合物の測定を行った結果、分子欠陥の影響は少なくとも吸収周波数のシフトとして観測できることを確認した。この結果は、薬剤の工程検査や麻薬類の産地特定につながると考えられるなど、THz波の応用範囲を格段に広げるものである。(2)以下の分子について高分解THz分光測定を行い、データベース作成を行った;種々の異性体のナフトール(分子間水素結合性分子)、種々の異性体のジクロロアントラセン、レチナール(all-trans,9-cis-,11-cis-,13-cis-などの異性体)。(3)結晶における周期構造を取り入れた分子軌道計算によるTHzスペクトル計算を進めている。1,4ナフトールにおいて、分子内および分子間相互作用を取り込んだ計算モデルを作製し、分子軌道法を用いて吸収スペクトルの計算を行った。実際に測定したTHz吸収スペクトルとの比較から、この数値シミュレーションの結果が妥当なものであることがわかった。(4)界面選択性をもつラマン分光法(四次ラマン分光法)を用いて、表面界面に局在するTHz振動の計測を進展させた。本年度は、固-液界面の四次ラマンスペクトルを世界で初めて計測した。本法は媒質に埋没した界面のTHz振動を計測する手段として注目を集めている。
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