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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of Photoexcited Dynamics at the Photochromic Surface Using Femtosecond Electronic Sum-Frequency Generation Spectroscopy

Research Project

Project/Area Number 18K14180
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

五月女 光  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (60758697)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsフォトクロミック反応 / 電子和周波発生分光法 / 光異性化反応 / 時間分解分光
Outline of Annual Research Achievements

界面におけるフォトクロミック反応のダイナミクスの解明を目的として、フェムト秒の時間分解能をもつ時間分解電子和周波発生分光装置の開発とそれを用いた電子状態ダイナミクスの研究を推進してきた。実験装置の開発については一昨年度までに完了していたが、昨年度の終盤に研究代表者の所属研究室のフェムト秒レーザー光源が故障し、今年度の12月まで測定が難しい状況が続いていたため、時間分解赤外吸収分光やフェムト秒誘導ラマン分光の各種時間分解振動分光法を用いたフォトクロミック分子系の選定と、光劣化の影響を抑えながら測定を行うための試料供給システム(フローセル、回転ステージ)の改良を継続して行った。典型的なジアリールエテン誘導体の開環反応ダイナミクスを対象として、時間分解赤外吸収分光を行ったところ、紫外可視域の過渡吸収分光測定から得られていた時定数と同様の時定数で、光生成物である開環体が生成する様子が観測された。また、赤外分光と選択則の観点から相補的な情報を与える時間分解誘導ラマン分光法も併用して試料系のスクリーニングを行うため、この分光手法のセットアップも構築し準備を整えた。以上のように、バルク溶液中のフォトクロミック分子系については、従来の過渡吸収分光によるキャラクタリゼーションをこえる構造情報を取得し、本研究の測定と相補的なバルク溶液中のダイナミクスの情報は十分得られ、これらの知見は論文化まで漕ぎ着けている。今後は、復旧したフェムト秒レーザー光源を用いて、上記の選抜したフォトクロミック分子系について界面における光異性化ダイナミクスの観測を行う予定である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Slow photoionization via higher excited states of N,N-dimethylaniline in ethanol solution probed by femtosecond transient absorption spectroscopy under two-pulse two-photon excitation2021

    • Author(s)
      Koga Masafumi、Miyake Yuto、Hayasaka Mizuki、Sotome Hikaru、Miyasaka Hiroshi
    • Journal Title

      The Journal of Chemical Physics

      Volume: 154 Pages: 054304~054304

    • DOI

      10.1063/5.0028018

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Geometrical Evolution and Formation of the Photoproduct in the Cycloreversion Reaction of a Diarylethene Derivative Probed by Vibrational Spectroscopy2020

    • Author(s)
      Sotome Hikaru、Okajima Hajime、Nagasaka Tatsuhiro、Tachii Yuka、Sakamoto Akira、Kobatake Seiya、Irie Masahiro、Miyasaka Hiroshi
    • Journal Title

      ChemPhysChem

      Volume: 21 Pages: 1524~1530

    • DOI

      10.1002/cphc.202000315

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ultrafast capture of electrons ejected by photoionization leading to the formation of a charge-separated state at a high energy level2020

    • Author(s)
      Kawakami Tomomi、Koga Masafumi、Sotome Hikaru、Miyasaka Hiroshi
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 22 Pages: 17472~17481

    • DOI

      10.1039/D0CP02029J

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 多連光パルス列を用いたPump-Repump-Probe分光法における信号増幅法の開発2021

    • Author(s)
      五月女 光, 古賀 雅史, 澤田 知弥, 宮坂 博
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] 構造ダイナミクス解明に向けたフェムト秒誘導ラマン分光装置の開発2020

    • Author(s)
      森田 悠介, 五月女 光, 宮坂 博
    • Organizer
      2020年web光化学討論会
  • [Presentation] 吸収スペクトルの温度依存性測定による蛍光性ジアリールエテンのUrbach tailを支配する因子の解明2020

    • Author(s)
      奥井 優里, 新免 遼, 長坂 龍洋, 五月女 光, 森本 正和, 入江 正浩, 宮坂 博
    • Organizer
      2020年web光化学討論会

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Published: 2021-12-27  

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