Development of broad bandwidth, high-resolution molecular spectroscopy using vibrational and rotational wave packet imaging
| Project/Area Number |
19K22164
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 32:Physical chemistry, functional solid state chemistry, and related fields
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| Research Institution | Kitasato University (2020)
Tokyo Institute of Technology (2019) |
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Principal Investigator |
Mizuse Kenta 北里大学, 理学部, 講師 (70613157)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 分子分光学 / レーザー化学 / フェムト秒化学 / クラスター化学 / 分子間相互作用 / 反応動力学 / 波動関数 / 画像観測 / 波束ダイナミクス / イオンイメージング |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、分子の超高速振動・回転波束運動をスナップショット的に画像化する申請者独自の技術を用いた新しい分子分光法を開発・展開する。新手法は分子運動における動的挙動を画像の時間変化として観測し、そのフーリエ変換から周波数領域の分光情報を抽出するものである。本手法により従来の周波数領域高分解能分光では研究が困難とされてきた永久双極子をもたない分子種の分光実験が可能になる。また、１台のレーザー光源による一度の実験で、広い周波数範囲の測定が可能となる。さらに、波束観測から得られる波動関数の情報をもとにしたスペクトルの帰属が可能な、新しい切り口からの分子分光法として展開が期待される。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, I have developed a new broad bandwidth, high-resolution molecular spectroscopic technique. The present method relies on high-precision real-time imaging of molecular rotational and vibrational wave packet dynamics. High-resolution spectra can be obtained as Fourie transform of observed molecular movie. I have developed a new ion imaging apparatus for this purpose. I have applied our method to van der Waals molecular clusters, and succeeded in measuring high-resolution rotational and vibrational spectra for the first time.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
分子の性質を解明するための高分解能分子分光計測は、これまでおもに極性分子系のみが対象となってきた。また、測定波長範囲によって手法や装置を変える困難もあった。本研究で開発した手法は、イオンイメージングに基づく汎用的なものであり、非極性分子系を含めた測定が容易である。また、広帯域光源を用いることで、広い波長範囲の測定を一挙に可能とする。新たな手法によって、これまで測定できなかった分子系の性質解明が可能となり、分析技術として、また分子技術の発展にも寄与できるものと考えている。
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Report
(3 results)
Research Products
(25 results)
