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凝縮系での分子間相互作用が振動スペクトルの形状に与える影響の理論・実験的研究

研究課題

研究課題/領域番号 10J06083
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 分析化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

伊藤 雄樹  東京工業大学, 大学院・理工学研究科(理学系), 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2012年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード振動分光法 / ラマン分光法 / 分子配向解析 / 有機薄膜 / Lorentz相反定理 / 電磁気学 / Langmuir-Blodgett膜 / 赤外分光法 / 表面増強赤外吸収
研究概要

申請書に記したとおり、本研究の目的は、「分子集合系についての分光測定の結果」と「集合系を形成する個々の分子の光学的性質」とを理論的に結びつけ、集合系の測定から分子の性質を知るための方法論の確立である。研究期間の最終年度である本年度は、これまでの期間に取り組んできた実験と理論の研究成果をまとめ、実試料の分析に広く適用できる定量的な解析法の構築を目指した。
昨年度の実験研究の成果により、直鎖脂肪酸のLangmuir-Blodgett(LB)膜の偏光ラマンスペクトルが非常に高精度に得られるようになったため、この実データを本研究での新規理論を検証するために利用することとした。この実試料は、従来研究により光学的性質が高精度に決定されており、理論の正当性を厳しく検証できる。
試料中の分子の性質を実測データから読み解くための本質的な障害は、「試料に固有のスペクトル」が、光学的干渉によって歪められることにある。この歪みの効果を実データから解析理論で除外できれば、既に確立された標準的な解析法を適用して分子の個々の性質を読み解ける。試料のラマンスペクトルから歪みを除外するには、モデルフリーな解析を可能とするLorentz相反定理の活用が適切であることに着目し、モデル化の困難な散乱現象を取りこぼしなく定量的に表現することができた。これにより、目標としていた定量的解析法の構築に成功した。
これらの実験と理論の両面での工夫により、解析法の構築と実データによる検証を本年度に完遂することができた。この成果は、アメリカ化学会の雑誌「The Journal of Physical Chemistiy A」にて発表した.

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Polarization Dependence of Raman Scattering from a Thin Film Involving Optical Anjsotropy Theorized for Molecular Orientation Analysis2012

    • 著者名/発表者名
      Y Itoh and T. Hasegawa
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 116 号: 23 ページ: 5560-5570

    • DOI

      10.1021/jp301070a

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic Light Absorption by Localized Surface Plasmon Resonance in a Thin Film of Gold Nanoparticles Studied by Visible Multiple-Angle Incidence Resolution Spectrometry2011

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Kasuya, Yuki Itoh, Tetsuo Okada, Masatoshi Osawa, Yukina Takahashi, Emiko Kazuma, Tetsu Tatsuma, Takeshi Hasegawa
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 13 号: 20 ページ: 9691-9696

    • DOI

      10.1039/c1cp20152b

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quality Evaluation of Polarization Modulation Infrared Reflection Absorption Spectra of a Langmuir Monolayer on Water Dependent on Angle of Incidence and Molecular Orientation2010

    • 著者名/発表者名
      Yuki Itoh, Maiko Muro, Takeshi Hasegawa
    • 雑誌名

      Applied Spectroscopy

      巻: 64 ページ: 1374-1378

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Conformation and Orientation Model of the Carboxylic Group of Fatty Acids Dependent on Chain Length in a Langmuir Monolayer Film Studied by Polarization-Modulation Infrared Reflection Absorption Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Maiko Muro, Yuki Itoh, Takeshi Hasegawa
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 114 ページ: 11496-11501

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 直鎖ポリメチレン鎖のall-in-phase対称伸縮振動のラマンテンソルの再考2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤雄樹・長谷川健
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(横浜市)
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ラマン分光法による薄膜の分子配向解析2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤雄樹・長谷川健
    • 学会等名
      日本化学会高感度表面・界面分光部会第4回シンポジウム
    • 発表場所
      関西学院大学・梅田キャンパス(大阪市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 偏光ラマン分光法による固体基板上の有機薄膜の分子配向解析2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤雄樹・長谷川健
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 薄膜の偏光ラマン散乱理論の確立と実験的検証2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤雄樹・長谷川健
    • 学会等名
      分析化学会第60年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(名古屋市)
    • 年月日
      2011-09-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Molecular orientation analysis of Langmuir-Blodgett films by polarized Raman spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Yuki Itoh, Takeshi Hasegawa
    • 学会等名
      IUPAC International Congress on Analytical Sciences 2011 (ICAS 2011)
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都市)
    • 年月日
      2011-05-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Ordered molecular structure of an amphiphilic azobenzene derivative containing a peptide chain in a Langmuir-Blodgett film studied by infrared and UV-visible multiple-angle incidence resolution Spectrometries2010

    • 著者名/発表者名
      Yuki Itoh, Norihiro Yamada, Takeshi Hasegawa
    • 学会等名
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem2010)
    • 発表場所
      アメリカ合衆国ハワイ州ホノルルコンベンションセンター
    • 年月日
      2010-12-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 偏光ラマン分光法による固体基板上の有機薄膜の分子配向解析2010

    • 著者名/発表者名
      伊藤雄樹、山田哲弘、岡田哲男、長谷川健
    • 学会等名
      分析化学会第59年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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