高次高調波スペクトロスコピーで診る光化学反応ダイナミクス

• 研究課題/領域番号: 16K13854
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 原子・分子・量子エレクトロニクス
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 関川 太郎 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (90282607)
• 研究協力者: 金島 圭佑 ; 二ノ田 優輝
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 高次高調波発生 / 光化学反応 / 三段階モデル / 光開環反応 / 高次高調波分光

研究成果の概要

本研究の目的は，高次高調波分光（HHS）を共役分子など大きな分子における光化学反応ダイナミクスに適用し，アト秒もしくはフェムト秒の時間分解能で観測する手法を開発することである．HHSとは，光励起後の高次高調波の発生効率や空間分布の変化から高調波発生媒体の電子状態を探索する手法である．
本研究では，1，3ーシクロヘキサジエンの光開環反応過程をHHSにより解明することを目指し，光励起後400fsに開環することを見いだした．これは，光電子分光の結果と一致する．

研究成果

• [国際共同研究] Stockholm University(スウェーデン)
• [雑誌論文] Ultrafast photonics: Tailoring extreme-ultraviolet light (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Sekikawa, K. L. Ishikawa
  • 雑誌名: Nature Photonics 巻: 11 号: 4 ページ: 209-210
  • DOI: 10.1038/nphoton.2017.44
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bond Selective Probe by Time-Resolved Photoelectron Spectroscopy: Ring-Opening Dynamics of 1,3-Cyclohexadiene (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Iikubo, T. Sekikawa, Y. Harabuchi, and T. Taketsugu
  • 雑誌名: Faraday Discussions 巻: 194 ページ: 147-160
  • DOI: 10.1039/c6fd00063k
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Electronic and non-adiabatic dynamics: general discussion (2016)
  • 著者名/発表者名: A. J. Orr-Ewing, O. Schalk, J. P. Marangos, H. J. Worner, R. J. D. Miller, W. Domcke, K. Ueda, D. M. Neumark, A. Stolow, D. Dowek, S. Mukamel, T. Sekikawa
  • 雑誌名: Faraday Discussions 巻: 194 ページ: 209-257
  • DOI: 10.1039/c6fd90070d
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Photochemical reaction of functional molecules probed by time-resolved photoelectron spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: Taro Sekikawa
  • 学会等名: The 8th Asian Workshop on Generation and Application of Coherent XUV and X-ray Radiation
  • 発表場所: Hsinchu (Taiwan)
  • 年月日: 2017-03-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Relaxation dynamics in conjugated diene systems studied by femtosecond time-resolved mass spectrometry (2017)
  • 著者名/発表者名: 跡部龍之介,天宅建晴,関川太郎,佐藤壮太,原渕祐,武次徹也,赤木浩,板倉隆二
  • 学会等名: 光・量子ビーム科学合同シンポジウム2017
• [学会発表] 高次高調波分光による超高速光異性化反応の観測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 金島圭佑, 二ノ田有輝, 関川太郎
  • 学会等名: 第78回応用物理学会秋季学術講演会
• [学会発表] キラル分子からの円偏光高次高調波発生 (2017)
  • 著者名/発表者名: 原田要一, 新田優輝, 金島圭佑, 関川 太郎
  • 学会等名: 第78回応用物理学会秋季学術講演会
• [学会発表] 時間分解高次高調波分光による 1,3-シクロヘキサジエンの超高速光開環反応の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 二ノ田有輝,金島圭佑,関川太郎
  • 学会等名: 第５３回応用物理学会北海道支部/第１４回日本光学会北海道支部合同学術講演会
• [学会発表] 時間分解高次高調波分光による超高速光開環反応の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 金島圭佑,二ノ田有輝,関川太郎
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第38回年次大会
• [学会発表] 二色円偏光合成電場よるキラル分子からの円偏光高次高調波発生 (2017)
  • 著者名/発表者名: 原田要一,原口英介,芝 悠真,金島圭佑,関川太郎
  • 学会等名: 第65回応用物理学会春季学術講演会
• [学会発表] Controlling the Relaxation Pathways by Substituent Effects in Conjugated Dienes (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Tentaku, R. Atobe, K. Araki, S. Satoh, Y. Harabuchi, T. Taketsugu, and T. Sekikawa
  • 学会等名: CLEO/Europe-EQEC
  • 国際学会
• [学会発表] Tailoring Relaxation Pathways in Conjugated Dienes Studied by Time-Resolved Photoelectron Spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Tentaku, S. Satoh, Y. Harabuchi, T. Taketsugu, T. Sekikawa,
  • 学会等名: The 13th Femtochemistry Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Nonadiabatic Dynamics in Functional Molecules Studied by Time-resolved Photoelectron Spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Sekikawa
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Attosecond Science
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Nonadiabatic Dynamics in Functional Molecules Studied by Time-resolved Photoelectron Spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Ninota, K. Kaneshima, and T.Sekikawa,
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Attosecond Science
  • 国際学会
• [学会発表] Circular Dichroism in High Harmonic Generation from Chiral Molecules (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Harada, E. Haraguchi, K. Kaneshima, and T. Sekikawa
  • 学会等名: High-Intensity Lasers and High-Field Phenomena
  • 国際学会
• [学会発表] 置換基効果を利用した共役ジエン系の励起緩和経路の制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 天宅建晴,荒木孝太郎,跡部龍之介,佐藤壮太,原渕祐,武次徹也,関川太郎
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
• [学会発表] Structural dynamics of photochemical reactions probed by time-resolved photoelectron spectroscopy using high harmonic pulses (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryo Iikubo, Taro Sekikawa, Yu Harabuchi and Tetsuya Taketsugu
  • 学会等名: Ultrafast Imaging of Photochemical Dynamics Faraday Discussion
  • 発表場所: Edinburgh (UK)
  • 年月日: 2016-08-31
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Bond Selective Probe by Time-Resolved Photoelectron Spectroscopy: Ring-Opening Dynamics of 1,3-Cyclohexadiene (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Iikubo, T. Sekikawa, Y. Harabuchi, and T. Taketsugu
  • 学会等名: 20th International Conference on Ultrafast Phenomena
  • 発表場所: Santa Fe (USA)
  • 年月日: 2016-07-17
  • 国際学会
• [学会発表] Bond Selective Probe by Time-Resolved Photoelectron Spectroscopy: Ring-Opening Dynamics of 1,3-Cyclohexadiene (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Iikubo, T. Sekikawa, Y. Harabuchi, and T. Taketsugu
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics
  • 発表場所: San Jose (USA)
  • 年月日: 2016-06-06
  • 国際学会
• [学会発表] フェムト秒時間分解質量分析による共役ジエンの光励起緩和ダイナミクスの観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 跡部龍之介,天宅建晴,関川太郎,佐藤壮太,原渕祐,武次徹也,赤木浩,板倉隆二
  • 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（兵庫県・神戸市）
• [学会発表] 高次高調波を用いた時間分解光電子分光による共役系ジエンの置換基効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 天宅建晴,跡部龍之介,荒木孝太郎,関川太郎,佐藤壮太,原渕祐,武次徹也,赤木浩,板倉隆二
  • 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（兵庫県・神戸市）