2019 Fiscal Year Research-status Report
エキシマー中の非局在励起電子の移動をともなう分子振動の超高速赤外分光
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17K05761
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| Research Institution | Aoyama Gakuin University |
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Principal Investigator |
坂本 章 青山学院大学, 理工学部, 教授 (90262146)
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2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | エキシマー / 共役二量体分子 / 時間分解赤外分光 / 電子－分子振動相互作用 / 光誘起準安定状態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，電子励起された共役二量体分子，すなわち，エキシマーにおいて，2つの共役分子部に非局在化した励起電子と分子振動の相互作用を解明することを目的とする．具体的には，種々の共役分子とその二量体分子のフェムト秒時間分解赤外吸収スペクトルを測定し，電子励起された共役二量体分子において励起電子が分子振動を介して2つの共役分子部の間でやり取りされる様子を直接的に観測することを目的とする．令和元年度(平成31年度)には，主に，以下の2つの研究を行った．
(1) 共役二量体分子の合成とそのラジカルイオンにおける電子－分子振動相互作用の解析
鎖内の共役と鎖間での相互作用の両方の性質をもつ共役二量体分子[3,3](4,4’)ビフェニロファン(BPP)を，既報よりも高い収率で合成した．サイクリックボルタンメトリーにより，一電子還元によりBPPのラジカルアニオンを生成できることを確認した．BPPのラジカルアニオンでは，共役分子(ビフェニル分子)内だけでなく2つの共役分子の間で電荷のやり取りを誘起する振動モードの赤外吸収強度が増大することをDFT計算から明らかにした．
(2) 光応答性金属錯体の光誘起準安定状態の同定と超高速ダイナミクスの解明
光照射によって分極やスピン，プロトン移動などを複合的に制御できる光応答性金属錯体の光誘起準安定状態を同定し，その生成ダイナミクスを分析した．極低温(～7 K)光照射赤外分光測定では，室温では容易に失活する準安定状態の熱戻り反応を抑制して定常的な振動分光測定を実現し，時間分解赤外分光測定では，光照射直後の赤外スペクトルをピコ秒オーダーの時間分解能で測定し，準安定状態に至るダイナミクスを追跡した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「5. 研究実績の概要」に記述したように，令和元年度(平成31年度)には，本研究の目的と密接に関連する2つの研究を実施した．本研究はおおむね順調に進展していると考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度以降には，以下の研究を実施する予定である．
(1) ベンゼン二量体分子や共役二量体分子([3,3](4,4’)ビフェニロファンなど)のフェムト秒時間分解赤外吸収スペクトルの測定と励起電子－分子振動相互作用の解析
(2) キンクチオフェンとその橋架け二量体および自己配列したポリ(3-アルキルチオフェン)のフェムト秒時間分解赤外吸収測定と解析
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| Causes of Carryover |
理由：共役二量体分子の合成に想定以上の時間がかかったこと，測定に必要不可欠なフェムト秒レーザーにしばらく不具合があったために，電子励起された共役二量体分子(エキシマー)の精密なフェムト秒時間分解赤外吸収スペクトルの測定と解析ができなかった．そこで，研究費を次年度に繰越して，当初の研究目的を達成することを計画した．
使用計画：すでに上記の問題は解決しているため，共役二量体分子の精密な測定と解析に取り組む予定である．
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Research Products
(14 results)
