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時間分解マルチプレックス表面和周波分光装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13555008
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 表面界面物性
研究機関(財)神奈川科学技術アカデミー

研究代表者

石橋 孝章  (財)神奈川科学技術アカデミー, 極限表面反応プロジェクト, 研究員 (70232337)

研究分担者 大西 洋  (財)神奈川科学技術アカデミー, 極限表面反応プロジェクト, 研究員 (20213803)
山方 啓  (財)神奈川科学技術アカデミー, 極限表面反応プロジェクト, 研究員 (60321915)
高松 信彦  エクセルテクノロジー(株), 企画開発グループ, グループ員
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
2003年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2002年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2001年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
キーワード表面和周波発生 / マルチプレックスSFG / ブロードバンド赤外レーザー / 電子共鳴 / マルチフレックスSFG / 自己組織化膜 / アルカンチオール / 波長可変化 / 光パラメトリック増幅器
研究概要

本研究において可視プローブ波長可変性を持つ時間分解マルチプレックス表面和周波分光器を開発した。
開発した分光器の概要:
二台の光パラメトリック増幅器を備える繰返し周波数1kHzのフェムト秒チタンサファイア増幅器をもとに、マルチプレックス方式の分光器を作製した。ピコ秒の可視プローブは、波長可変範囲400nmおよび470-800nm、波数幅8-13cm^<-1>である。フェムト秒のブロードバンド赤外光は、波数幅約250cm^<-1>、約3μJである。ポンププローブ型の測定のための光励起光源として、フェムト秒の267nmの光パルスも使用可能である。
開発した分光器の応用測定:
(1)金上のオクタデカンチオレート膜
633、535、477、400nmの四種類の波長を用いて、金上のオクタデカンチオレート膜のマルチプレックスSFGスペクトルの試験測定を行った。いずれの波長を用いた場合も、波数幅約400cm^<-1>の範囲のスペクトルが測定時間60秒で良好なSN比で得られた。スペクトル形の波長依存性の解析によって、金基板の非線形応答の波長依存性が明らかとなった。
(2)二酸化チタン(110)膜上の全トランスレチノエート膜
ルチル型二酸化チタン(110)単結晶表面上に作製した全トランスレチノエート単分子膜の和周波スペクトルを測定した。プローブ波長として480nmを用いることで電子共鳴増強されたスペクトルを得た。1580cm^<-1>と1405cm^<-1>に二本の強い振動バンドが観測された。1580cm^<-1>バンドはレチノエートの共役二重結合の同位相的な伸縮振動に、1405cm^<-1>は(110)面最表面にある配位不飽和な二個の五価のチタン原子上にブリッジ型に吸着したカルボン酸イオンの対称伸縮振動に帰属できた。これは、レチノエート分子がカルボン酸イオン側から基板に吸着していることを示している。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2004 2002 その他

すべて 雑誌論文 (8件) 文献書誌 (15件)

  • [雑誌論文] Interface-Specific Vibrational Spectroscopy of Molecules with Visible Lights2004

    • 著者名/発表者名
      Satoru Fujiyoshi, Taka-aki Ishibashi, Hiroshi Onishi
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B 108

      ページ: 10636-10639

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An ordered retinoate monolayer prepared on TiO2(110)2004

    • 著者名/発表者名
      Taka-aki Ishibashi, Hiroshi Uetsuka, Hiroshi Onishi
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B 108

      ページ: 17166-17170

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multiplex Sum-frequency Spectroscopy2004

    • 著者名/発表者名
      Taka-aki Ishibashi, Hiroshi Onishi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 33

      ページ: 1404-1407

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multiplex infrared-visible sum-frequency spectrometer with a phase conjugated pulse mixing device for narrow-bandwidth visible probe generation2002

    • 著者名/発表者名
      Taka-aki Ishibashi, Hiroshi Onishi
    • 雑誌名

      Applied Spectroscopy 56

      ページ: 1298-1302

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A multiplex infrared-visible sum-frequency spectrometer with wavelength tunability of the visible probe2002

    • 著者名/発表者名
      Taka-aki Ishibashi, Hiroshi Onishi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 81

      ページ: 1338-1340

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular conformation of n-alkyl monolayers covalently bonded to Si(111) probed by infrared-visible sum-frequency spectroscopy2002

    • 著者名/発表者名
      Taka-aki Ishibashi, Masato Ara, Hirokazu Tada, Hiroshi Onishi
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 367

      ページ: 376-381

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A multiplex infrared-visible sum-frequency spectrometer with wavelength tunability of the visible2002

    • 著者名/発表者名
      Taka-aki Ishibashi, Hiroshi Onishi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 81

      ページ: 1338-1340

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multiplex Sum-frequency2002

    • 著者名/発表者名
      Taka-aki Ishibashi, Hiroshi Onishi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 33

      ページ: 1404-1407

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石橋孝章, 大西洋: "マルチプレックス赤外可視和周波発生分光法とその有機単分子膜への応用"真空. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishibashi, Ara, Tada, Onishi: "Molecular conformation of n-alkyl monolayers covalently bonded to Si(III) probed by infrared-visible sum-frequency spectroscopy"Chemical Physics Letters. 367. 376-381 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishibashi, Onishi: "A multiplex infrared-visible sum-frequency spectrometer with wavelength tunability of the visible probe"Applied Physics Letters. 81. 1338-1340 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yamakata, Ishibashi, Onishi: "可視プローブ波長可変性を持つマルチプレックス赤外可視和周波発生分光装置の開発"表面科学. 23. 468-474 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishibashi, Onishi: "Multiplex infrared-visible sum-frequency spectrometer with a phase conjugated pulse mixing device for narrow-bandwidth visible probe generation"Applied Spectroscopy. 56. 1298-1302 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fujiyoshi, Ishibashi, Onishi: "Time-domain Raman Measurement of Molecular Submonolayers by Time-resolved Reflection Spectroscopy"Journal of Physical Chemistry B. 108. 1525-1528 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yamakata, Ishibashi, Onishi: "Effects of Accumulated Electrons on the Decay Kinetics of Photogenerated Electrons in Pt/TiO2 Photocatalyst Studied by Time-resolved Infrared Absorption Spectroscopy"Journal of Photochemistry and Photobiology A : Chemistry. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ishibashi, Ara, Tada, Onishi: "Molecular conformation of n-alkyl monolayers covalently bonded to Si(111) probed by infrared-visible sum-frequency spectroscopy"Chemical Physics Letters. 367. 376-381 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamakata, Ishibashi, Onishi: "Pressure Dependence of Electron-and Hole-consuming Reactions in Photocatalytic Water Splitting on Pt/TiO2 Studied by Time-resolved IR Spectroscopy"International Journal of Photoenergy. 5. 7-9 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ishibashi, Onishi: "A multiplex infrared-visible sum-frequency spectrometer with wavelength tunability of the visible probe"Applied Physics Letters. 81. 1338-1340 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamakata, Ishibashi, Onishi: "Electron-and Hole-capture Reactions on Pt/TiO2 Photocatalyst Exposed to Methanol Vapor Studied by Time-resolved Infrared Absorption Spectroscopy"Journal of Physical Chemistry B. 106. 9122-9125 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ishibashi, Onishi: "Multiplex infrared-visible sum-frequency spectrometer with a phase conjugated pulse mixing device for narrow-bandwidth visible probe generation"Applied Spectroscopy. 56. 1298-1302 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Taka-aki Ishibashi, Hiroshi Onishi: "Vibrationally resonant sum-frequency generation spetral shape dependent on the interval between picosecond-visible and femtosecond-infrared laser pulse"Chemical Physics Letters. 346. 413-418 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Akira Yamakata, Taka-aki Ishibashi, Hiroshi Onishi: "Water-and Oxygene-induced Decay Kinetics of Photogenerated Electrons in TiO2 and Pt/TiO2: A Time-resolved Infrared Absoroption Study"The Journal of Physical Chemistry B. 105. 7258-7262 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Akira Yamakata, Taka-aki Ishibashi, Hiroshi Onishi: "Time-resolved Infrared Absorption Study of Surface OH Groups on Particles Irradiated by UV Pulse"Bulletin of the Chemical Society of Japan. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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