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新規光電子・光イオン断層画像観測法を用いた分子ダイナミクス研究の展開

研究課題

研究課題/領域番号 16K13927
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

水瀬 賢太  東京工業大学, 理学院, 助教 (70613157)

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 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード化学反応動力学 / フェムト秒化学 / クラスター化学 / 分子間相互作用 / 波束ダイナミクス / クーロン爆発 / イオンイメージング / 画像観測 / イメージング科学 / 波動関数 / 量子波束 / レーザー化学 / 励起状態ダイナミクス / 光電子・光イオン画像観測 / 分子ダイナミクス
研究成果の概要

分子の光イオン化で生じる光電子やイオンの空間分布を測定する荷電粒子イメージング法はダイナミクス研究の強力な手法の一つである。既存の観測法では、レーザーや検出器の配置が制限され、観測困難な現象の存在が指摘されてきた。本研究では、光電子や光イオンの3次元的空間分布のうち、レーザーの偏光面内のみの断層像を直接撮像する新規イメージング装置を開発、設計し、分子や分子クラスターのダイナミクス研究に最適化した。開発した装置によって、分子運動を支配する波動関数(の2乗)を直接的に可視化することが可能となり、分子ダイナミクスを量子性・波動性を含めて理解するための新ツールたりえるものになったと考えている。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Weizmann Institute of Science(Israel)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Weizmann Institute of Science(Israel)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Visualizing rotational wave functions of electronically excited nitric oxide molecules by using an ion imaging technique2017

    • 著者名/発表者名
      K. Mizuse, N. Chizuwa, D. Ikeda, T. Imajo, and Y. Ohshima
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: vol.20 号: 5 ページ: 3303-3309

    • DOI

      10.1039/c7cp06347d

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 普及型3Dプリンターを用いた光学マウントの作成とその性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      水瀬賢太 , 上野一樹 , 大島康裕
    • 雑誌名

      分光研究

      巻: vol.66 ページ: 54-57

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Imaging of Laser-driven Ultrafast Molecular Rotation2017

    • 著者名/発表者名
      Mizuse, K.; Fujimoto, R.; Mizutani,N.; Ohshima, Y.
    • 雑誌名

      J. Vis. Exp.

      巻: 120 号: 120

    • DOI

      10.3791/54917

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 普及型3Dプリンターを用いた光学マウントの作製とその性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      水瀬賢太,上野一樹,大島康裕
    • 雑誌名

      分光研究

      巻: NA

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Real-time ion imaging-based rotational/vibrational spectroscopy of nitrogen dimer2018

    • 著者名/発表者名
      Kenta Mizuse , Hikaru Sato , Genki Ishibashi , Tomomi Murai , Haruki Ishikawa , Yasuhiro Ohshima
    • 学会等名
      The 2nd Asian Workshop on Molecular Spectroscopy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-resolution Ion Imaging Study of Ultrafast Molecular Rotational and Vibrational Dynamics2018

    • 著者名/発表者名
      水瀬賢太
    • 学会等名
      Asian Conference on Ultrafast Phenomena 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超高速分子ダイナミクスの光制御と高分解能実時間イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      水瀬 賢太, 大島 康裕
    • 学会等名
      第10回 文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Imaging rotational wave functions of NO in the electronic excited state2017

    • 著者名/発表者名
      Dai Ikeda , Kenta Mizuse, Koichi Tsukiyama & Yasuhiro Ohshima
    • 学会等名
      第33回化学反応討論会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2017-06-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time-domain study on the structure and dynamics of the nitrogen dimer using a newly developed imaging technique2017

    • 著者名/発表者名
      Mizuse, K.,& Satoh, H.& Ishikawa, H.& Ohshima, Y.
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分解能イメージング法を用いた超高速分子ダイナミクスの研究2017

    • 著者名/発表者名
      水瀬 賢太 & 大島康裕
    • 学会等名
      第9回「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-01-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] イオンイメージング実験をもとにした分子回転波束の再構築2017

    • 著者名/発表者名
      上野 一樹, 水瀬 賢太, 大島 康裕
    • 学会等名
      第11回 分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電子励起一酸化窒素分子における回転固有状態イメージング2017

    • 著者名/発表者名
      池田 大, 水瀬 賢太, 大島 康裕
    • 学会等名
      第11回 分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新規振動回転イメージング分光法による窒素分子クラスターの構造とダイナミクスの研究2017

    • 著者名/発表者名
      水瀬 賢太, 大島 康裕
    • 学会等名
      第7回光科学異分野横断萌芽研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Study of intermolecular dynamics on the basis of optical control, spectroscopy, and direct imaging of molecular clusters2017

    • 著者名/発表者名
      水瀬 賢太, 大島 康裕
    • 学会等名
      KAKENHI International Symposium on “Studying the Function of Soft Molecular Systems”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 窒素二量体における回転・振動波束の実時間イメージング2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤 光,水瀬 賢太,石川 春樹,大島 康裕
    • 学会等名
      第17回分子分光研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Imaging of rotational eigenstates of nitric oxide in the electronic excited state2017

    • 著者名/発表者名
      Dai Ikeda, Kenta Mizuse, Yasuhiro Ohshima
    • 学会等名
      WRHI International Workshop on Advanced Laser Spectroscopy for Soft Molecular Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Control of molecular rotational wave packet by double-pulse excitation2017

    • 著者名/発表者名
      Shun Marusawa, Kenta Mizuse, Yasuhiro Ohshima
    • 学会等名
      WRHI International Workshop on Advanced Laser Spectroscopy for Soft Molecular Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Real-time imaging of intermolecular vibration dynamics in nitrogen dimer2017

    • 著者名/発表者名
      Genki Ishibashi, Kenta Mizuse, Hikaru Sato, Haruki Ishikawa, Yasuhiro Ohshima
    • 学会等名
      WRHI International Workshop on Advanced Laser Spectroscopy for Soft Molecular Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2波長レーザーイオン化を用いたベンゼンー水素クラスターにおける結合エネルギーの決定2017

    • 著者名/発表者名
      林 岐, 星野 翔麻, 水瀬 賢太, 大島 康裕
    • 学会等名
      第11回 分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ダブルパルス励起による回転量子波束の制御2017

    • 著者名/発表者名
      丸澤 舜, 水瀬 賢太, 大島 康裕
    • 学会等名
      第11回 分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 分子ダイナミクス観測に向けた新規光イオン・光電子空間断層イメージング装置の設計と開発2017

    • 著者名/発表者名
      藤本 路夢, 水瀬 賢太, 大島 康裕
    • 学会等名
      第11回 分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 窒素二量体における分子間振動ダイナミクスの実時間イメージング2017

    • 著者名/発表者名
      石橋 玄規,水瀬 賢太,佐藤 光,石川 春樹,大島 康裕
    • 学会等名
      第11回 分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of photoion/photoelectron spatial sliced imaging apparatus for molecular dynamics studies2017

    • 著者名/発表者名
      Romu Fujimoto, Kenta Mizuse, Yasuhiro Ohshima
    • 学会等名
      KAKENHI International Symposium on “Studying the Function of Soft Molecular Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Imaging rotational wave functions of NO in the electronic excited state2017

    • 著者名/発表者名
      Dai Ikeda, Kenta Mizuse,Koichi Tukiyama, Yasuhiro Ohshima
    • 学会等名
      第33回化学反応討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Observation and reconstruction of rotational wave-packet of CO molecules from the J = 0 initial state2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Ueno, Kenta Mizuse, Yasuhiro Ohshima
    • 学会等名
      第33回化学反応討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Rotational Wave-Packet Reconstruction Based on Ion-Imaging2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Ueno , Kenta Mizuse, & Yasuhiro Ohshima
    • 学会等名
      Stereodynamics2016
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2016-11-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-resolution ion imaging study of molecular dynamics: Application of newly developed space-slice technique2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Mizuse & Yasuhiro Ohshima
    • 学会等名
      Stereodynamics2016
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2016-11-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イオンイメージングを利用した分子回転量子波束再構築法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      上野 一樹、水瀬 賢太、大島 康裕
    • 学会等名
      第10回分子科学討論会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素分子二量体における振動回転コヒーレントダイナミクスの実時間イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      水瀬 賢太, 大島 康裕
    • 学会等名
      第10回 分子科学討論会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 分解能断層画像観測装置を用いた分子回転量子波束ダイナミクスの実時間イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      藤本 路夢、水瀬 賢太、佐藤 光、石川 春樹、大島 康裕
    • 学会等名
      第10回分子科学討論会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.chemistry.titech.ac.jp/~ohshima/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.chemistry.titech.ac.jp/~ohshima/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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