2019 Fiscal Year Research-status Report
光反応とも熱反応とも異なるコヒーレント分子振動励起反応を利用する新反応開発
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19K22174
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
岩倉 いずみ 神奈川大学, 工学部, 准教授 (40517083)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | フェムト秒パルスレーザー光 / 極限的超短パルス光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
紫外10-fsパルスレーザー光の２パルス照射による二段階励起反応を検討するために、本年度は、一段階励起後の動的過程を解析した。紫外10-fsパルスレーザー光は350～460 nmに広がる広帯域光である。紫外10-fsパルスレーザー光照射により化合物を一光子励起するために、この波長域に分子振動の微細構造が現れるビアントリルを用いて検討した。まず、紫外10-fsパルスレーザー光のスペクトルを整形し、振動準位の選択励起により誘起される初期反応を比較した。紫外10-fsパルスレーザー光は広帯域光であり、可変形鏡を用いて波長毎の分散を補正し、パルス幅を圧縮している。そのため、可変形鏡の直前にフィルターを挿入し、任意の波長成分を遮断することで特定の振動準位のみを選択励起可能なスペクトルに整形した。
整形10-fsパルスレーザー光を用いてビアントリルの0-0吸収帯、および、0-1吸収帯を選択的に励起し、ポンプ・プローブ測定により得られる電子状態の変化から初期反応を比較した。この装置では、ポンプ光とプローブ光の光強度比を任意に設定するために、発生させた紫外10-fsパルスレーザー光をD型鏡を用いて２分している。このD型鏡の位置を調節することで、ポンプ光とプローブ光の光強度比を10:1にして測定した結果、0-0吸収帯を励起するよりも0-1吸収帯を励起した場合に、電荷移動反応の時定数が大きくなった。さらに、D型鏡の位置を調節し、２パルスの強度比を1:1にし、二段階反応の誘起を試みた。可視化した初期過程に基づき、広帯域紫外10-fsパルスレーザー光２パルスに数百フェムト秒の時間差をつけてビアントリルに照射し続けたところ、約一日後に溶液の色が変化した。現在、別途紫外光照射によるビアントリルの反応を確認し、生成物の同定を試みている。
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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
本年度は、当初の計画通り、整形紫外10-fsパルスレーザー光を発生させ、振動準位に依存した一段階励起後の動的過程を解析した。今後は、計画通り可視化した動的過程に基づき、数百フェムト秒の時間差をつけた紫外10-fsパルスレーザー光２パルスを用いて、二段階反応を検討する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、数百フェムト秒の時間差をつけた紫外10-fsパルスレーザー光２パルスを用いて誘起したビアントリルの反応生成物を同定する。さらに、整形紫外10-fsパルスレーザー光を用いて、励起する振動準位依存性などを検討する。
一方、二段階反応の検討には、数日間の光照射が必要であることが示唆された。そのため、ポインティングスタビライザーなどを導入し、広帯域紫外10-fsパルスレーザー光の安定化を試みる。
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