2014 Fiscal Year Research-status Report
励起高スピンダイナミックスの時間領域シミュレーションとスピン偏極
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26620071
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
手木 芳男 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (00180068)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | スピンダイナミックス / 励起高スピン状態 / 時間領域シミュレーション / スピン偏曲 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究項目（１）の「実在系の光励起高スピンπラジカルの励起状態ダイナミックスの測定」に関して、昨年度にピレン骨格を有するビラジカル系で基底状態（厳密には基底一重項に近接した三重項状態）がスピン偏極する現象を見出したので、その成果を著名な国際誌（Chem. Eur. J.）に論文として出版した。この可能性をさらに追及する目的で、アセン系のビラジカルの合成にも着手した。また、当初は量子混合状態を経由したと考えられる特異な異常分極を示した系の励起状態の緩和時間測定を予定していたが、学内のHe液化装置の故障のため予定を変更し、電子アクセプター部位との距離を変えた系（ナフチリイミド-X-フェルダジルラジカル系）の合成に着手した。Xとしてジフェニルアセチレンを用いた系を合成し時間分解ESR測定を試みたが、目的の信号は得られなかった。その原因が溶解度と励起状態の高速な失活にあると考えられたので、変更したモデル系を設計した。次年度は、この新たな系の合成に着手する予定である。
研究項目（２）の「励起高スピン状態の時間変化解析の方法論の開発」に関して、計画通り以前に報告した平均ハミルトニアン理論を高スピンπラジカルの時間分解ESR解析に適用し、密度行列の時間発展を解く手法を、励起三重項部位とラジカル部位との交換相互作用が弱い系へと拡張した。その際、交換相互作用の大きさがゼーマン相互作用程度になると問題が発生し、量子混合状態から高スピン状態に連続的に移行できないという問題点が明らかになった。現在、この問題の解決に取り組んでいる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初は量子混合状態を経由したと考えられる特異な異常分極を示した系の励起状態の緩和時間測定も予定していたが、学内のHe液化装置の故障のため予定を変更せざるを得なかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
新規合成したナフチリイミド-X-フェルダジルラジカル系の実験結果に基づき、当初予定していた量子混合状態を経由したと考えられる特異な異常分極を示した系の励起状態の緩和時間測定を、より量子混合状態の寿命が長いを予測されるアントラセン-X-フェルダジルラジカル系に変更して、実験を行う予定である。また、量子混合状態から高スピン状態に連続的に移行できないという問題点の解決方法として、異なるスピン状態間の位相緩和の導入を試みる。
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| Causes of Carryover |
当初は量子混合状態を経由したと考えられる特異な異常分極を示した系の励起状態の緩和時間測定も予定していたが、学内のHe液化装置の故障のため予定を変更せざるを得なかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
モデル系をより量子混合状態の寿命が長いを予測されるアントラセン-X-フェルダジルラジカル系の合成に変更して実験を行う予定であるが、この合成にかかる物品費と、次年度遅れを取り戻すための低温実験に使用する予定である。
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