光異性化反応の超高速光電子イメージング

• 研究課題/領域番号: 15K05388
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 堀尾 琢哉 京都大学, 理学研究科, 助教 (40443022)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 超高速分光 / 励起状態ダイナミクス / 光電子分光 / 真空紫外極短パルス / イメージング / 真空紫外パルス / 化学動力学 / 反応動力学 / 光電子イメージング

研究成果の概要

超高速光電子イメージングにより光異性化反応をリアルタイムに観測し、その全貌を明らかにするためには、電子励起状態にある分子（反応物）からの光イオン化信号を明確に帰属することが必要不可欠である。本研究では、真空紫外極短パルスにより電子励起状態にある分子を一光子イオン化した場合、これまで考慮されてこなかった“隠れた”イオン化終状態が光電子スペクトルに現れることを突き止めた。本研究は、超高速光電子イメージングにおける同イオン化終状態の一般的重要性を示した初めての例である。

研究成果

• [雑誌論文] Real-time detection of S(1D2) photofragments produced from the 1B2(1Σu+) state of CS2 by vacuum ultraviolet photoelectron imaging using 133 nm probe pulses (2017)
  • 著者名/発表者名: Takuya Horio, Roman Spesyvtsev, Yu Furumido, Toshinori Suzuki
  • 雑誌名: The Journal of Chemical Physics 巻: 147 号: 1 ページ: 013932-013932
  • DOI: 10.1063/1.4982219
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Full observation of ultrafast cascaded radiationless transitions from S2(ππ*) state of pyrazine using vacuum ultraviolet photoelectron imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuya Horio, Roman Spesyvtsev, Kazuki Nagashima, Rebecca A. Ingle, Yoshi-ichi Suzuki, Toshinori Suzuki
  • 雑誌名: The Journal of Chemical Physics 巻: 145 号: 4 ページ: 044306-044306
  • DOI: 10.1063/1.4955296
  • NAID: 120006414209
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ultrafast photodynamics of pyrazine in the vacuum ultraviolet region studied by time-resolved photoelectron imaging using 7.8-eV pulses (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuya Horio, Yoshi-ichi Suzuki, Toshinori Suzuki
  • 雑誌名: The Journal of Chemical Physics 巻: 145 号: 4 ページ: 044307-044307
  • DOI: 10.1063/1.4955298
  • NAID: 120006414211
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ultrafast deactivation of the ππ*(V) state of ethylene studied using sub-20 fs time-resolved photoelectron imaging (2015)
  • 著者名/発表者名: Takufumi Kobayashi, Takuya Horio, Toshinori Suzuki
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry A 巻: 119 号: 36 ページ: 9518-9523
  • DOI: 10.1021/acs.jpca.5b06094
  • 査読あり
• [学会発表] Ultrafast VUV photoionization imaging spectroscopy of the dissociation dynamics of CS2 from C(1B2) state (2017)
  • 著者名/発表者名: Takuya Horio, Toshinori Suzuki
  • 学会等名: The 33rd Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 国際学会
• [学会発表] Full observation of cascaded radiationless transitions from S2(pp*) state of pyrazine by ultrafast VUV photoelectron imaging (2017)
  • 著者名/発表者名: Takuya Horio, Toshinori Suzuki
  • 学会等名: The 34th International Symposium on Free Radicals
  • 国際学会
• [学会発表] 二硫化炭素S3(1B2)状態からの高速前期解離過程の研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: Takuya Horio, Toshinori Suzuki
  • 学会等名: 分子科学討論会2017
• [学会発表] 真空紫外光を用いた超高速光電子画像観測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 堀尾琢哉
  • 学会等名: 日本分光学会中国四国支部H28年度年次講演会
  • 発表場所: 広島大学学士会館 広島大学東広島キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] 真空紫外光電子イメージング法によるピラジンS2(ππ*)状態からの超高速カスケード無輻射遷移の完全観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀尾琢哉、スペシブツェフ ロマン、鈴木 喜一、鈴木 俊法
  • 学会等名: 第10回分子科学討論会
  • 発表場所: 神戸ファッションマート
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Comprehensive study of cascaded radiationless transitions in pyrazine using ultrafast VUV photoelectron imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuya Horio
  • 学会等名: The 20th East Asian Workshop on Chemical Dynamics
  • 発表場所: National Sun Yat-sen University, Kaohsiung, Taiwan
  • 年月日: 2016-06-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Complete Obsevation of cascaded radiationless transitions by VUV photoelectron imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuya Horio, Roman Spesyvtsev, Yoshi-ichi Suzuki, Toshinori Suzuki
  • 学会等名: The 32nd Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ
  • 年月日: 2016-06-01
  • 国際学会
• [学会発表] Ultrafast Photoelectron Imaging of Photodissociation Dynamics of CS2 (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuya Horio, Toshinori Suzuki
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会(2016)
  • 発表場所: 同志社大学 京田辺キャンパス
  • 年月日: 2016-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] Ultrafast intramolecular dynamics of polyatomic molecules in the VUV region probed by time-resolved photoelectron imaging (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuya Horio
  • 学会等名: 19th East Asian Workshop on Chemical Dynamics
  • 発表場所: Kurrawa Surf Club, Broadbeach, Australia
  • 年月日: 2015-10-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Excited-state dynamics of polyatomic molecules studied by sub 20-fs time-resolved photoelectron imaging (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuya Horio, Toshinori Suzuki
  • 学会等名: IUPAC2015
  • 発表場所: BEXCO, Busan, Korea
  • 年月日: 2015-08-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Probing nuclear wave packet dynamics in the π-π*(V) state of ethylene using sub-20 fs time-resolved photoelectron imaging (2015)
  • 著者名/発表者名: Takufumi Kobayashi, Takuya Horio, Toshinori Suzuki
  • 学会等名: 31st Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: 北海道大学工学部フロンティア応用科学研究棟（
  • 年月日: 2015-06-03
  • 国際学会
• [備考] 京都大学大学院理学研究科化学専攻物理化学研究室ホームページ
  • URL: http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/bukka/