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超高速時間分解電場変調分光法の開発と電荷移動反応への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15655001
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 物理化学
研究機関北海道大学

研究代表者

中林 孝和  北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (30311195)

研究分担者 太田 信廣  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (70113529)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードフェムト秒 / アップコンバージョン / 電場効果 / 電子移動反応 / 電場変調 / 超高速現象 / 光励起ダイナミックス / 時間分解蛍光分光 / フェムト秒時間分解蛍光分光法 / 外部電場効果
研究概要

本研究は、超高速現象の外部電場効果を測定するフェムト秒時間分解電場変調分光法を開発することを目的とする。本年度は、昨年度製作したアップコンバージョン法によるフェムト秒時間分解蛍光分光システムに電場変調ユニットを取り入れることにより、時間分解電場蛍光分光システムの開発を行った。時間分解蛍光システムは、波長740-960nm、パルス幅約100fsのフェムト秒チタンサフアィアレーザーを用いて作成し、2倍波または3倍波をポンプ光として試料を励起する。基本波の一部はアップコンバージョン用のプローブ光とし、可変の光学遅延を通す。光学遅延は自動ステージを用い、最小で0.7fsのステップで自動掃引が行えるように改良した。電場変調測定は、電場のオン・オフによる強度差方式を用いた。遅延時間を固定した状態において、DC電場の繰り返しでオン・オフを行う。オンとオフの強度差をある一定時間積算して次の遅延時間に移動し、時間分解蛍光強度の電場効果成分を得る。電圧発生には既存の電圧発生器と増幅器を用い、GP-IBにて制御する。自動ステージと電圧発生器との同期をとり、VISUAL BASICを用いて自動測定が行える制御プログラムを作成した。試料として色素がドープされた高分子を用いた。ITO基板上に高分子を作成し、その上に半透明アルミニウムを蒸着し、ITOとアルミニウム間に外部電場を印加した。現在、蛍光減衰の電場効果の測定を行っている。ポンプ光の照射による高分子試料の劣化が問題となり、軸外し放物面鏡による蛍光補集効率の向上、クライオスタットによる低温測定を検討している。また時間分解能を向上させるために、プリズムペアによるパルス幅の先鋭化およびレンズをすべて凹面鏡に変更することによって、パルス幅の拡がりを抑えることを行っている。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (8件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Remarkable Temperature Dependence of Electric Field-Induced Change in Fluorescence Spectra of Pyrene Doped in a Polymer Matrix2005

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi Iimori
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 402・1-3

      ページ: 206-211

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct Measurements of the Electric-Field-Induced Change in Fluorescence Decay Profile of Pyrene Doped in a Polymer Film2004

    • 著者名/発表者名
      Takakazu Nakabayashi
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 395・4-6

      ページ: 346-350

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Ultrafast Excited-State Dynamics in Photochromic N-Salicylideneaniline Studied by Femtosecond Time-Resolved REMPI Spectroscopy2004

    • 著者名/発表者名
      Chie Okabe
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 121・19

      ページ: 9436-9442

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] External Electric Field Effects on Absorption, Fluorescence and Phosphorescence Spectra of 4-(Dimethylamino)benzonitrile in a Polymer Film2004

    • 著者名/発表者名
      Tomokazu Yoshizawa
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B 108・50

      ページ: 19132-19139

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Relation between External Electric Field Effect on Photoluminescence and Generation Efficiency of Electroluminescence : Methylene-Linked Compounds of Pyrene Doped in a Polymer Film2004

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Ohta
    • 雑誌名

      Proceedings of Electroluminescence Conference 2004

      ページ: 358-361

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] External Electric Field Effects on State Energy and Photoexcitation Dynamics of Diphenylpolyenes

    • 著者名/発表者名
      Takakazu Nakabayashi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Photo-Switching Behavior of CdS Nanoparticles Doped in a Polymer Film

    • 著者名/発表者名
      Yuhki Ohara
    • 雑誌名

      Comptes Rendus Chimie (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Time-Resolved Measurements of the External Electric Field Effects on Fluorescence in Electron Donor and Acceptor Pairs of N-Ethylcarbazole and Dimethyl Terephthalate Doped in a Polymer Film

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi Iimori
    • 雑誌名

      Chemical Physics (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 中林孝和: "水のクラスター構造 -基本的な考え方と応用の可能性-"食品膜技術懇談会誌. 29. 35-40 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Chie Okabe: "Picosecond Time-Resolved Stokes and Anti-Stokes Raman Studies on the Photochromic Reactions of Diarylethene Derivatives"The Journal of Physical Chemistry A. 107・28. 5384-5390 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Md.Wahadoszamen: "Electric field effects on photoisomerization process of diphenylpolyenes doped in a polymer film as revealed by a field-induced change in fluorescence spectrum"Chemical Physics Letters. 387・1-3. 124-129 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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