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超臨界アルコールのラマン散乱:分子間ダイナミクスの古典性と量子性

研究課題

研究課題/領域番号 16K05508
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 生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
研究機関山形大学

研究代表者

天羽 優子  山形大学, 理学部, 准教授 (20363038)

研究分担者 亀田 恭男  山形大学, 理学部, 教授 (60202024)
研究期間 (年度) 2016-10-21 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2017年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード低振動数ラマン散乱 / 緩和モード / 量子準位 / 量子古典遷移 / 超臨界 / アルコール / 離散準位 / 緩和 / 最低振動数モード / 振動 / 化学物理
研究成果の概要

メタノール,エタノール,1-プロパノール,2-プロパノールの,超臨界状態に至るラマン感受率のスペクトルについて,現象論的解析を行い,パラメータを密度で整理した。感受率は,エタノール,1-プロパノール,2-プロパノールでは,最低振動数モードの緩和時間のみが密度に敏感に依存した。一般に,量子準位が定まる振動モードは密度や温度にあまり依存しない。実験結果は,ラマンの最低振動数モードは量子準位がはっきりきまらない運動に起因するもので,主に分子間衝突に起因する40cm-1のモードは,運動が元に戻ることで量子準位が出る運動によるものであることを示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超臨界状態のメタノール,エタノール,1-プロパノール,2-プロパノールの低振動数ラマン散乱の測定は,世界に例がない。低振動数領域の光散乱が何に起因するものかは必ずしもはっきりしていない。本研究では,最低振動数モードのピーク位置のみが密度に敏感に依存することを実験的に示した。密度や温度の変化に対する依存が小さいピークについては量子準位の存在を前提として扱ってよいが,最低振動数モードについてはその限りではないということを示唆している。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] On the correspondence between Raman band and discrete vibrational quantum level in the low-frequency region2018

    • 著者名/発表者名
      Yuko Amo, Takuya Oomura, Anan Hisamiti, Yasuo Kameda, Takeshi Usuki
    • 学会等名
      Japan/Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超臨界1-プロパノールのラマン散乱2018

    • 著者名/発表者名
      加藤一,天羽優子,亀田恭男,臼杵毅
    • 学会等名
      平成30年度化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界エタノールの低振動ラマン散乱2018

    • 著者名/発表者名
      柿崎優也,天羽優子,亀田恭男,臼杵毅
    • 学会等名
      平成30年度化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界状態に至るメタノールの低振動数ラマンスペクトル2017

    • 著者名/発表者名
      木村未来、天羽優子、亀田恭男、臼杵毅
    • 学会等名
      化学系協会東北大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Low-frequeny Raman scattering of 1,3-propanediol-acetone mixture2017

    • 著者名/発表者名
      藤井有平、天羽優子、亀田恭男、臼杵毅
    • 学会等名
      化学系協会東北大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] NaOH, KOH水溶液の低振動数ラマン散乱2017

    • 著者名/発表者名
      天羽優子、渡邉将孝、亀田恭男、臼杵毅
    • 学会等名
      化学系協会東北大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] エチレングリコール・アセトン混合系の低振動数ラマン散乱2017

    • 著者名/発表者名
      天羽優子、久通亜南、野川春香、亀田恭男、臼杵毅
    • 学会等名
      第39回溶液科学シンポジウム 産総研つくば
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] エチレングリコール・アセトン混合系の低振動数ラマン散乱2016

    • 著者名/発表者名
      天羽優子、久通亜南、野川春香、亀田恭男、臼杵毅
    • 学会等名
      第39回溶液科学シンポジウム
    • 発表場所
      産総研つくば(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-11-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-10-24   更新日: 2020-03-30  

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