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水素結合クラスターの振動暖和の直接観測のためのピコ秒赤外-紫外二重共鳴法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 10440165
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関東北大学

研究代表者

江幡 孝之  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70142924)

研究分担者 藤井 朱鳥  東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50218963)
三上 直彦  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70004447)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
13,100千円 (直接経費: 13,100千円)
1999年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1998年度: 10,400千円 (直接経費: 10,400千円)
キーワード水素結合 / クラスター / 超音速分子線 / ピコ秒分光 / 赤外-紫外二重共鳴 / 振動緩和 / 赤外-紫外二重共鳴分光 / 赤外分光 / 二重共鳴 / 分子クラスター
研究概要

平成10、11年度で、備品で購入した20ピコ秒Nd : YAGレーザーをもとに波長可変のピコ秒赤外、紫外光発生に成功した。まず基本波(1.064μm)をLiNbO_3結晶に照射し、パラメトリック発生により3μm領域の波長可変赤外ピコ秒レーザー光を発生させ、エネルギー分解能10cm^<-1>、パルスエネルギー100μJの出力を得た。一方三倍波(355nm)をパラメトリック発生により420nm〜680nm領域の波長可変可視に変換し、回折格子による波長選択を用いて、エネルギー分解能を6cm^<-1>の半値幅に峡帯域化した。発生した可視光をさらに二倍波に変換し、210nm〜340nmの紫外ピコ秒パルス光を得た。紫外パルス出力エネルギーは50〜100μJであった。得られたピコ秒パルス光を、光学遅延回路を通して超音速分子線中の分子クラスターに照射し赤外励起、紫外光モニターのポンププローブ実験を行った。現在までのところ、ベンゼンのCH伸縮振動、およびフェノールとその水素結合クラスターのOH伸縮振動の観測と緩和の測定に成功し、それぞれの振動緩和速度を求めた。また、超音速分子線中のさまざまな芳香族分子(ナフトール、ベンゾニトリル、ピリドン、サリチル酸メチル、ベンジルアルコール)と水分子やアルコール分子との水素結合クラスターのOH伸縮振動の赤外-紫外二重共鳴振動分光を行い、量子力学計算を併用してクラスターの構造決定を行い、水素結合構造を明らかにした。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (45件)

  • [文献書誌] Takayuki Ebata: "Mode-dependent anharmonic coupling between OH stretching and intermolecular vibrations of the hydrogen-bonded clusters of phenol"Chem.Phys.. 231. 199-204 (1998)

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  • [文献書誌] Takayuki Ebata: "Vibrational spectroscopy of small-sized hydrogen-bonded clusters and their ions"Int.Rev.Phys.Chem.. 17. 331-361 (1998)

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  • [文献書誌] Yoshiteru Matsumoto: "Characterization of hydrogen-bond structures of 2-naphthol-(H_2O)_n(n=0-3 and 5)clusters by IR-UV double-resonance spectroscopy^<11>"J.Chem.Phys.. 109. 6303-6311 (1998)

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  • [文献書誌] Takayuki Ebata: "Discrimination of s-cis/s-trans conformers of jet-cooled methyl cinnamate by population labelling spectroscopy"Res.Chem.Intermediates. 24. 803-812 (1998)

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  • [文献書誌] Akira Mitsuzuka: "Infrared spectroscopy of intramolecular hydrogen-bonded OH stretching vibrations in jet-cooled methyl salicylate and its cluster"J.Phys.Chem.. A102. 9779-9784 (1998)

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  • [文献書誌] Asuka Fujii: "A new type of intramolecular hydrogen-bonding : hydroxyl-methyl interactions in the o-cresol cation"J.Am.Chem.Soc.. 120. 13256-13257 (1998)

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  • [文献書誌] Eiji Fujimaki: "Autoionization-detected infrared spectroscopy of intramolecular hydrogen bonds in aromatic cations. I Principle and application to fluorophenol and methoxylphenol"J.Chem.Phys.. 110. 4238-4247 (1999)

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  • [文献書誌] Yoshiyuki Matsuda: "Vibrational spectroscopy of 2-pyridone and its clusters in supersonic jets : Structures of the clusters as revealed by characteristic shifts of the NH and C=O bands"J.Chem.Phys.. 110. 8397-8407 (1999)

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  • [文献書誌] Seiichi Ishikawa: "Structures and vibrational relaxations of size-selected benzonitrile-(H_2O)_<n=1-> and-(CH_3OH)_<n=1-3> clusters studied by fluorescence detected Raman and infrared spectroscopies"J.Chem.Phys.. 110. 9504-9515 (1999)

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  • [文献書誌] Nikhil Guchhait: "Discrimination of rotamers of aryl alcohol homologues by IR-UV double resonance spectroscopy in supersonic jet"J.Am.Chem.Soc.. 121. 5705-5711 (1999)

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  • [文献書誌] Asuka Fujii: "Autoionization-detected infrared spectroscopy of jet-cooled aromatic cations in the gas Phase : CH stretching vibrations of isolated p-ethylphenol cations"Chem.Phys.Lett.. 303. 289-294 (1999)

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  • [文献書誌] Asuka Fujii: "Infrared spectroscopy of the phenol-N_2 cluster in S_0 and D_0 : Direct evidence of the inplane structure of the cluster"J.Chem.Phys.. 110. 11125-11128 (1999)

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  • [文献書誌] Nikhil Guchhait: "Structures of hydrogen-bonded clusters of benzyl alcohol with water investigated by IR-UV double resonance spectroscopy in supersonic jet"J.Chem.Phys.. 111. 8438-8447 (1999)

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  • [文献書誌] Ryousuke Yamamoto: "Study of vibrational spectra and relaxation of benezonitrile and its clusters by time-resolved stimulated Raman-UV double resonance spectroscopy"J.Raman Spectrosc.. (印刷中). (2000)

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  • [文献書誌] Yoshiteru Matsumoto: "Structures and vibrations of of 2-naphthol-(NH_3)_n(n=1-3)hydrogen-bonded clusters investigated by IR-UV double resonance spectroscopy"J.Molec.Struct. (印刷中). (2000)

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  • [文献書誌] T. Ebata, K. Nagao and N. Mikami: "Mode-dependent anharmonic coupling between OH stretching and intermolecular vibrations of the hydrogen-bonded clusters of phenol"Chem. Phys.. 231. 199-204 (1998)

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  • [文献書誌] Y. Matsumoto, T. Ebata and N. Mikami: "Characterization of hydrogen-bond structures of 2-naphthol-(HィイD22ィエD2O)ィイD2nィエD2(n=0-3 and 5) clusters by IR-UV double-resonance spectroscopy"J. Chem. Phys.. 109(15). 6303-6311 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ebata, K. Saito, H. Ishikawa, and N. Mikami: "Discrimination of s-cis/s-trans conformers of jet-cooled methyl cinnamate by population labeling spectroscopy"Res. Chem. Intermediates. 24(8). 803-812 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Mitsuzaka, A. Fujii, T. Ebata, and N. Mikami: "Infrared spectroscopy of intramolecular hydrogen-bonded OH stretching vibrations in jet-cooled methyl salicylate and its clusters"J. Phys. Chem. A. 102(48). 9779-9784 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Fuijmaki, A. Fujii, T. Ebata and N. Mikami: "Autoionization-detected infrared spectroscopy of intramolecular hydrogen bonds in aromatic cations. I principle and application to fluorophenol and methoxylphenol"J. Chem. Phys.. 110(9). 4238-4247 (1999)

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  • [文献書誌] S. Ishikawa, T. Ebata, and N. Mikami: "Structures and vibrational relaxations of size-selected benzonitrile-(HィイD22ィエD2O)ィイD2n=1-3ィエD2 and -(CHィイD23ィエD2OH)ィイD2n=1-3ィエD2 clusters studied by fluorescence detected Raman and infrared spectroscopies"J. Chem. Phys.. 110(18). 9504-9515 (1999)

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  • [文献書誌] N. guchhait, T. Ebata and N. Mikami: "Discrimination of rotamers of aryl alcohol homologues by IR-UV double resonance spectroscopy in supersonic jet"J. Am. Chem. Soc.. 121(24). 5705-5711 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Matsuda, T. Ebata, and N. Mikami: "Vibrational spectroscopy of 2-pyridone and its clusters in supersonic jets : Structures of the clusters as revealed by characteristic shifts of the NH and C=0 bands"J. Chem. Phys.. 110(17). 8397-8407 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nikhil Guchhait, Takayuki Ebata and Naohiko Mikami: "Structures of hydrogen-bonded clusters of benzyl alcohol with water investigated by IR-UV double resonance spectroscopy in supersonic jet"J. Chem. Phys.. 111. 8438-8447 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Yamamoto, S. Ishikawa, T. Ebata, and N. Mikami: "Study of vibrational spectra and relaxation of benzonitrile and its clusters by time-resolved stimulated Raman - UV double resonance spectroscopy"J. Raman Spetrosc.. (in press).

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayuki Ebata: "Mode-dependent anharmonic coupling between OH stretching and intermolecular vibrations of the hydrogen-bonded clusters of phenol"Chem.Phys.. 231. 199-204 (1998)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takayuki Ebata: "Vibrational spectroscopy of small-sized hydrogen-bonded clusters and their ions"Int.Rev.Phys.Chem.. 17. 331-361 (1998)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshiteru Matsumoto: "Characterization of hydrogen-bond structures of 2-naphthol-(H_20)_n。(n=0-3 and 5)clusters by IR-UV double-resonance spectroscopy"J.Chem.Phys.. 109. 6303-6331 (1998)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takayuki Ebata: "Discrimination of s-cis/s-trans conformers of jet-cooled methyl cinnamate by population labelling spectroscopy"Res.Chem.Intermediates. 24. 803-812 (1998)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Akira Mitsuzuka: "Infrared spectroscopy of intramolecular hydrogen-bonded OH stretching vibrations in jet-cooled methyl salicylate and its cluster"J.Chem.Phys.. A102. 9779-8784 (1998)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Asuka Fujii: "A new type of intramolecular hydrogen-bonding:hydroxyl-methyl in the o-cresolcation"J.Am.Chem.Soc.. 120. 13256-13257 (1998)

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  • [文献書誌] Eiji Fujimaki: "Autoionization-detected infrared spectroscopy of intramolecular hydrogen bonds in aromatic cations.I Principle and application to fluorophenol and methoxylphenol"J.Chem.Phys.. 110. 4238-4247 (1999)

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  • [文献書誌] Yoshiteru Matsuda: "Vibrational spectroscopy of 2-pyridone and its clusters in supersonic jest: Structures of the clusters as revealed by charactenstic shifts of the NH and C=O bands"J.Chem.Phys.. 110. 8397-8407 (1999)

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  • [文献書誌] Seiichi Ishikawa: "Structures and vibrational relaxations of size-selected benzonitrile-(H_20)_<n=1->and-(CH_3OH)_<n=1-3> clusters studied by florescence detected Raman and infrared spectroscopies"J.Chem.Phys.. 110. 9504-9515 (1999)

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  • [文献書誌] Nikhil Guchhait: "Discrimination of rotamers of aryi alcohol homologues by IR-UV double resonance spectroscopy in supersonic jet"J.Am.Chem.Soc. 121. 5705-5711 (1999)

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  • [文献書誌] Asuka Fujii: "Autoionization-detected infrared spectroscopy of jet-cooled aromatic cations in the gas Phase: CH stretching vibrations of isolated p-ethylphenol cations"Chem.Phys.Lett. 303. 289-294 (1999)

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  • [文献書誌] Asuka Fujii: "Infrared spectroscopyof the phenol-N_2 cluster in S_0 and D_0: Direct evidence of the in-plane structure of the cluster"J.Chem.Phys.. 110. 11125-11128 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ryouske Yamamoto: "Study of vibrational spectra and relaxation of benzonitrile and its clusters by time-resolved stimulated Raman-UV double resonance spectroscopy"J.Raman Spectrosc. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshiteru Matsumoto: "Structures and vibrations of 2-naphthol-(NH_3)_n(n=1-3)hydrogen-bonded clusters investigated by IR-UV double resonancespectroscopy"J.molec.Struct. (印刷中). (2000)

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  • [文献書誌] Seiichi Ishikawa: "Structures and vibrational relaxations of size-selected benzonitrile-(H_2O)_<n=1-3> and-(CH_3OH)_<n=1-3> clusters studied by fluorescence detected Raman and infrared spectroscopies" J.Chem.Phys.(in press). (1999)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshiyuki Matsuda: "Vibrational spectroscopy of 2-pyridone and its clusters in supersonic jets:Structures of the clusters as revealed by characteristic shifts of the NH and C=O bands" J.Chem.Phys.(in press). (1999)

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      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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