新奇高強度中赤外光源の開発とDNA塩基の脱励起メカニズム

• 研究課題/領域番号: 15K13620
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 宮崎 充彦 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (00378598)
• 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: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 分子分光 / 中赤外レーザー / 超音速ジェット / 赤外分光

研究成果の概要

本研究はCdSe結晶中での差周波発生を利用し、10-18 μmの指紋領域の赤外分光を可能にする中赤外領域のコヒーレント光源の開発と気相孤立分子に対する応用を目的とした。
可変3 μm光の出力およびモードの向上のため、色素レーザーを両面励起へと改造し、約20%の出力向上を達成した。しかし、CdSeを用いた差周波発生では、十分な強度の赤外光の発生を再現性を持って確認できなかった。想定していた光学配置だけでなく、様々な光学配置を試したが赤外光の安定的な発生は見出だせなかった
気相分子クラスターの時間分解中赤外分光測定を実施し、100 nsまでの遅い遅延時間に対する時間分解中赤外分光測定に成功した。

研究成果

• [国際共同研究] ベルリン工科大学(ドイツ)
• [雑誌論文] A theoretical study on the size-dependence of ground-state proton transfer in phenol-ammonia clusters (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Toshihiko、Hashimoto Kenro、Hada Masahiko、Miyazaki Mitsuhiko、Fujii Masaaki
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 20 号: 5 ページ: 3265-3276
  • DOI: 10.1039/c7cp05247b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time observation of the photoionization-induced water rearrangement dynamics in the 5-hydroxyindole-water cluster by time-resolved IR spectroscopy (2018)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiko Miyazaki, Ayumi Naito, Takamasa Ikeda, Johanna Klyne, Kenji Sakota, Hiroshi Sekiya, Otto Dopfer, Masaaki Fujii
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 20 号: 5 ページ: 3079-3091
  • DOI: 10.1039/c7cp06127g
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Electron-Proton Transfer Mechanism of Excited-State Hydrogen Transfer in Phenol-(NH3)n (n=3 and 5) (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Mitsuhiko、Ohara Ryuhei、Dedonder Claude、Jouvet Christophe、Fujii Masaaki
  • 雑誌名: Chemistry - A European Journal 巻: 24 号: 4 ページ: 881-890
  • DOI: 10.1002/chem.201704129
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A structural study on the excimer state of an isolated benzene dimer using infrared spectroscopy in the skeletal vibration region (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Mitsuhiko、Fujii Masaaki
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 19 号: 34 ページ: 22759-22776
  • DOI: 10.1039/c7cp03480f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deciphering environment effects in peptide bond solvation dynamics by experiment and theory (2017)
  • 著者名/発表者名: Wohlgemuth Matthias、Miyazaki Mitsuhiko、Tsukada Kohei、Weiler Martin、Dopfer Otto、Fujii Masaaki、Mitric Roland
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 19 号: 33 ページ: 22564-22572
  • DOI: 10.1039/c7cp03992a
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Theoretical Study on the Size-Dependence of Ground-State Proton Transfer in 1-Naphthol-Ammonia Clusters (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Shimizu, M. Miyazaki, M. Fujii
  • 雑誌名: J. Chem. Phys. A 巻: 120 号: 36 ページ: 7167-7174
  • DOI: 10.1021/acs.jpca.6b07079
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Real-time observation of slow water rearrangement dynamics in the 5-hydroxyindole-water cluster cation by time-resolved IR spectroscopy (2018)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiko Miyazaki, Ayumi Naito, Takamasa Ikeda, Hiroshi Sekiya, Johanna Klyne, Otto Dopfer, Masaaki Fujii
  • 学会等名: Gordon Research Conferences: Molecular and Ionic Clusters 2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Photoexcitation induced water reorientation dynamics in the 5-hydroxyindole-water cluster studied by time resolved IR spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Miyazaki, A. Naito, J. Klyne, O. Dopfer, and M. Fujii
  • 学会等名: Bunsentagung 2017 116th General Assembly of the German Bunsen Society for Physical Chemistry
  • 国際学会
• [学会発表] 5-ヒドロキシインドール水和クラスターの時間分解赤外分光 -イオン化誘起異性化反応ダイナミクスの実時間観測- (2016)
  • 著者名/発表者名: 内藤 あゆみ、宮崎 充彦、迫田 憲治、関谷 博、藤井 正明
  • 学会等名: 第十回分子科学討論会
  • 発表場所: 神戸ファッションマート、兵庫県神戸市