2007 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 Kobe University, 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, 理学研究科, 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)半導体研究所で製作した超高分解能THz分光装置を神戸大学へ移設し、調整を行っている。連続波半導体レーザの種光注入によりテラヘルツ信号発生装置の超高分解能化が達成された。独自に開発した共振器長自動制御機構の導入によりレーザ共振器長による干渉を解決して連続可変的な周波数掃引を可能とし、減圧気体の超高分解能スペクトル測定を実現した。また、システムの簡易化を進めると共に、繰り返し周波数50HzのYAGレーザによって、測定の高速化を実現した。界面選択性をもつ四次ラマン分光法を用いて界面に局在するTHz振動を計測することに焦点を絞って研究をすすめた。本年度、固体表面に吸着した有機化合物の計測に世界で初めて成功した。THz帯パラメトリック素子を創成するため,その候補となるβ-BaB_2O_4結晶の透過特性を調べた。そのスペクトルからは特異な複屈折性が見られ、吸収中心は0.65THzであった。超短パルスレーザーをべースとした時間分解テラヘルツ測定装置の開発を行っている。
2.データベース作成)固相における水素結合性分子および生体関連分子の常温と極低温におけるTHzスペクトル測定を行った。結晶の周期構造を取り入れた分子軌道法計算をいくつかの系について行った。いくつかのタンパク質についてTHzスペクトル測定を行い、低振動領域における振動状態密度について議論した。分子欠陥などによる有機化合物中のテラヘルツ波吸収周波数シフトは、市販薬剤中などでも頻繁に見られることを示した。ナフタレンの水酸基置換によるTHzスペクトル変化を詳しく調べ、個々のナフトール誘導体の吸収スペクトルに明らかな特性の違いを見出した。また水素結合作用の増大による吸収帯シフトが観測されたため,第一原理計算を用いたスペクトル解析を行った。さらにアントラセン誘導体についても、532nm連続光の励起下でも測定を行い、励起光強度に依存したスペクトル変化を明らかにした。
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