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生体試料をターゲットとした真空紫外レーザーによる時間分解光電子分光法の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 16K17528
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関京都大学

研究代表者

足立 俊輔  京都大学, 理学研究科, 准教授 (90431874)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード超高速分光 / 超短光パルス / 時間分解光電子分光 / 反応ダイナミクス / フィラメンテーション / ニトロメタン / 真空紫外 / 深紫外 / 二酸化炭素 / 量子エレクトロニクス / 応用光学・量子光工学
研究成果の概要

フィラメント中でのパルスの自己圧縮現象を世界で初めて深紫外域において実現し、パルス幅15fsの深紫外超短パルスをガスセルから直接得ることに成功した。真空紫外レーザーを用いた時間分解光電子分光により、フランの超高速無輻射緩和ダイナミクス、ニトロメタンの解離反応、ベンゼンの非断熱ダイナミクスにおけるメチル化の影響、二酸化炭素の真空紫外域光反応ダイナミクス、等の解明を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた15fsというパルス幅は、これまで実現されたサブmJ深紫外パルスの中で最も短いものである。本課題が研究対象とした超高速非断熱遷移は、紫外線による光損傷、光合成、視覚の制御を司るレチナールの異性化等、様々な光化学反応において見られる普遍的な現象である。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ヴュルツブルク大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] チューリッヒ工科大学(スイス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ヴュルツブルク大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] チューリッヒ工科大学(スイス)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ミュンヘン工科大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Methyl substitution effects on the non-adiabatic dynamics of benzene: lifting three-state quasi-degeneracy at conical intersections2020

    • 著者名/発表者名
      Adachi Shunsuke、Suzuki Toshinori
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 22 号: 5 ページ: 2814-2818

    • DOI

      10.1039/c9cp06164a

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing ultrafast dynamics during and after passing through conical intersections2019

    • 著者名/発表者名
      Adachi Shunsuke、Schatteburg Tom、Humeniuk Alexander、Mitri? Roland、Suzuki Toshinori
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 印刷中 号: 26 ページ: 13902-13905

    • DOI

      10.1039/c8cp04426k

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Probing ultrafast spin-relaxation and precession dynamics in a cuprate Mott insulator with seven-femtosecond optical pulses2018

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto T.、Matsui Y.、Terashige T.、Morimoto T.、Sono N.、Yada H.、Ishihara S.、Watanabe Y.、Adachi S.、Ito T.、Oka K.、Sawa A.、Okamoto H.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 3948-3948

    • DOI

      10.1038/s41467-018-06312-z

    • NAID

      120006537090

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] UV-Driven Harmonic Generation for Time-Resolved Photoelectron Spectroscopy of Polyatomic Molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Adachi Shunsuke、Suzuki Toshinori
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 8 号: 10 ページ: 1784-1784

    • DOI

      10.3390/app8101784

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Unravelling the Electronic State of NO2 Product in Ultrafast Photodissociation of Nitromethane2018

    • 著者名/発表者名
      Adachi Shunsuke、Kohguchi Hiroshi、Suzuki Toshinori
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 9 号: 2 ページ: 270-273

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.7b03032

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unexpectedly broad photoelectron spectrum as a signature of ultrafast electronic relaxation of Rydberg states of carbon dioxide2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Adachi, Motoki Sato, Toshinori Suzuki, Sergy Yu. Grebenshchikov
    • 雑誌名

      Phyical Review A

      巻: 95 号: 3 ページ: 033422-033422

    • DOI

      10.1103/physreva.95.033422

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Few-cycle pulse generation from noncollinear optical parametric amplifier with static dispersion compensation2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Adachi, Yuya Watanabe, Yuki Sudo, Toshinori Suzuki
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 印刷中 ページ: 7-11

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2017.04.001

    • 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
  • [雑誌論文] Self-compression of femtosecond deep-ultraviolet pulses by filamentation in krypton2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Adachi, Toshinori Suzuki
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 印刷中

    • 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
  • [雑誌論文] Photoisomerization of vibrationally hot tetramethylethylene produced by ultrafast internal conversion from the excited state2016

    • 著者名/発表者名
      M. Sato, S. Adachi, and T. Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A

      巻: 120 号: 27 ページ: 5099-5102

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.6b00410

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Non-adiabatic dynamics of benzene and its methyl derivatives studied by vacuum-UV time-resolved photoelectron spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      S. Adachi, T. Suzuki, S. Kudo, T. Suzuki
    • 学会等名
      35th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics (SCKD35)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水の窓軟X線を用いた液相での過渡吸収分光実現に向けた装置開発2019

    • 著者名/発表者名
      足立 俊輔, 矢野 晃生, 鈴木 俊法
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ベンゼンの励起状態ダイナミクス:メチル基付与の影響2019

    • 著者名/発表者名
      足立 俊輔, 鈴木 拓弥, 工藤 章太郎, 鈴木 俊法
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Probing ultrafast dynamics during and after passing through conical intersections2019

    • 著者名/発表者名
      S. Adachi
    • 学会等名
      International Symposium on Molecular Science, the 99th CSJ Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Probing conical intersection dynamics of furan by VUV time-resolved photoelectron spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      S. Adachi, T. Schatteburg, A. Humeniuk, R. Mitric, T. Suzuki
    • 学会等名
      34th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Probing Conical Intersection Dynamics Facilitating Photostability and Photodamage in Heterocyclic Molecule2018

    • 著者名/発表者名
      S. Adachi, T. Schatteburg, T. Suzuki
    • 学会等名
      XXI International Conference on Ultrafast Phenomena
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 円錐交差の通過中および通過後の反応ダイナミクスを探る2018

    • 著者名/発表者名
      足立俊輔,Tom Schatteburg,Alexander Humeniuk,Roland Mitric,鈴木俊法
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 円錐交差通過後の反応ダイナミクスを探る:ベンゼンの反応分岐2018

    • 著者名/発表者名
      足立 俊輔, 鈴木 拓弥, 鈴木 俊法
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 円錐交差の通過中および通過後の反応ダイナミクスを探る2018

    • 著者名/発表者名
      足立 俊輔
    • 学会等名
      原子衝突学会第43回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ニトロメタンの超高速光解離に伴うカスケード反応の時間分解光電子分光2018

    • 著者名/発表者名
      足立俊輔、高口博志、鈴木 俊法
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第38回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘテロ環式化合物の光安定性を評価する:フランの超高速無輻射緩和過程の観測2018

    • 著者名/発表者名
      足立 俊輔、Tom Schatteburg、鈴木俊法
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第38回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 環状分子の光安定性と光損傷に関与する二種類の円錐交差ダイナミクス2018

    • 著者名/発表者名
      足立 俊輔、Tom Schatteburg、鈴木俊法
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 深紫外フィラメント中の自己圧縮によるサブmJ、14fsパルスの発生2017

    • 著者名/発表者名
      足立 俊輔, 鈴木俊法
    • 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
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 深紫外フィラメントによる自己圧縮:サブmJ、10fs深紫外パルスの発生2017

    • 著者名/発表者名
      足立 俊輔, 鈴木俊法
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第37回年次大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンパス
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ポンププローブ光電子分光によるCO2分子の真空紫外光解離ダイナミクス2017

    • 著者名/発表者名
      足立俊輔, S. Grebenshchikov, 佐藤元樹, 鈴木俊法
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第37回年次大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンパス
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Self-compression of sub-mJ, 14 fs pulses in a deep ultraviolet filament2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Adachi, Toshinori Suzuki
    • 学会等名
      The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] UV-driven harmonic generation for time-resolved ultraviolet photoelectron spectroscopy of polyatomic molecules2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Adachi, Motoki Sato, Toshinori Suzuki
    • 学会等名
      The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultrafast photodissociation of nitromethane and subsequent reactions of dissociative fragments2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Adachi, Hiroshi Kohguchi, Toshinori Suzuki
    • 学会等名
      34th International Symposium on Free Radicals
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニトロメタンの光解離および解離フラグメントの後続反応の観測2017

    • 著者名/発表者名
      足立俊輔、高口博志、鈴木 俊法
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 紫外ドライブ高調波:ポンププローブ光電子分光への応用2017

    • 著者名/発表者名
      足立俊輔
    • 学会等名
      第3回超高速光エレクトロニクス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 内部転換により生じたホットなテトラメチルエチレン分子の異性化反応2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤 元樹、足立 俊輔、鈴木 俊法
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 真空紫外高調波光パルスによる分子の反応ダイナミクスの研究2016

    • 著者名/発表者名
      足立俊輔
    • 学会等名
      シンポジウム:化学反応経路探索のニューフロンティア2016
    • 発表場所
      京都教育文化センター
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [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

    • URL

      http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/bukka/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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