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黒体放射の起源とする高励起状態間エネルギー緩和過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05763
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 物理化学
研究機関東京理科大学

研究代表者

築山 光一  東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (20188519)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード励起状態 / 自然放射増幅 / レーザー分光 / 自然放射増幅光 / ハロゲン分子 / イオンペア状態 / 黒体放射 / 誘導放射 / 電子励起状態 / 一酸化窒素 / リュードベリ状態
研究成果の概要

(1) ヨウ素分子のイオンペア励起状態、特に f' 0g+(1D2)および E 0g+(3P2)状態について、これらの振動回転準位を多重共鳴レーザー分光法によって選択的に励起し、そこからの発光(自然放射増幅光(ASE)、蛍光等)の観測から、励起状態における放射緩和過程をstate-to-stateに解析し、イオンペア状態独特の励起状態ダイナミクスを解明した。
(2) ヨウ素分子の f 0g+(1D2)状態のからのASEを観測した。さらにそのASEの下準位を別のレーザーによって励起することによって反転分布を一部阻害することにより、当該ASEを抑制することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、分子系における励起状態ダイナミクス、特に占有数の移動を伴うエネルギー失活過程に関する基礎研究であるが、これまで認知されてこなかった「黒体放射の係る光学遷移」の関与するダイナミクスを取り扱おうとする点が特徴的である。遠赤外放射の吸収が励起分子系においても起こりうる物理化学過程であることが検証されており、この事実は低い励起状態におけるエネルギー失活過程とは全く異なる光学過程が働くということであり、高励起状態ダイナミクスの研究に与えるインパクトは大きい。黒体放射遷移のメカニズムを解明することによって、初めて分子の高励起状態におけるエネルギー失活の全体像を把握する道を拓いた。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Rotationally resolved optical-optical double resonance study of the f' 0+ (1D2) ion-pair state of I35Cl2020

    • 著者名/発表者名
      S. Hoshino, Y. Muto, D. Nishimichi, H. Yamaoka and K. Tsukiyama
    • 雑誌名

      J MOL STRUCT

      巻: 1209 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.molstruc.2020.127913

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blackbody radiation induced population transfer dynamics from highly vibrational excited levels ofthe E 0g+(3P2) ion-pair state of I22020

    • 著者名/発表者名
      S. Hoshino and K. Tsukiyama
    • 雑誌名

      J PHYS CHEM A

      巻: 124 号: 3 ページ: 492-497

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.9b10147

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reevaluation of C4H Abundance Based on the Revised Dipole Moment2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Oyama, Hironori Ozaki, Yoshihiro Sumiyoshi, Mitsunori Araki, Shuro Takano, Nobuhiko Kuze, and Koichi Tsukiyama
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 890 号: 1 ページ: 39-39

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab6a0a

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mid-Infrared Amplified Spontaneous Emission from the f ' 0g+ (1D2) Ion-Pair State and Spectroscopic Characterization of the Shallow 0g+ (ab) Valence State of I22019

    • 著者名/発表者名
      Shoma Hoshino, Takashi Ishiwata, Yukio Nakano, Masaru Fukushima, Hisashi Fujiwara, Mitsunori Araki, Koichi Tsukiyama
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A

      巻: 123 号: 35 ページ: 7590-7596

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.9b06451

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissociation of β-Sheet Stacking of Amyloid β Fibrils by Irradiation of Intense, Short-Pulsed Mid-infrared Laser.2018

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki T, Yaji T, Ohta T, Tsukiyama K, Nakamura K.
    • 雑誌名

      Cell Mol Neurobiol.

      巻: in press 号: 5 ページ: 1039-1049

    • DOI

      10.1007/s10571-018-0575-8

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Restoration form polyglutamine toxicity after free electron laser irradiation in neuron-like cells2018

    • 著者名/発表者名
      M. Mohara, T. Kawasaki, R. Owada, T. Imai, H. Kanetaka, S. Izumi, K. Tsukiyama and K. Nakamura
    • 雑誌名

      Neurosci. Lett.,

      巻: 685 ページ: 42-49

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.07.031

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time resolved temperature measurement of polymer surface irradiated by mid-IR free electron laser2017

    • 著者名/発表者名
      Araki Mitsunori、Chiba Tomoyuki、Oyama Takahiro、Imai Takayuki、Tsukiyama Koichi
    • 雑誌名

      Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, B

      巻: 405 ページ: 11-14

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2017.04.093

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long Carbon Chains in the Warm Carbon-chain-chemistry Source L1527: First Detection of C7H in Molecular Clouds2017

    • 著者名/発表者名
      Araki Mitsunori、Takano Shuro、Sakai Nami、Yamamoto Satoshi、Oyama Takahiro、Kuze Nobuhiko、Tsukiyama Koichi
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 847 号: 1 ページ: 51-51

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa8637

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヨウ素分子のイオン対状態における希ガスとの電子移動反応2020

    • 著者名/発表者名
      山本 桜路, 星野 翔麻, 西道 大地, 築山 光一
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヨウ素分子のイオン対状態における衝突緩和ダイナミクス2020

    • 著者名/発表者名
      西道 大地, 星野 翔麻, 安部 凜, 中野 幸夫, 石渡 孝, 築山 光一
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 一塩化ヨウ素分子のf' 0+ (1D2)イオン対状態の高分解能分光2020

    • 著者名/発表者名
      武藤 由樹, 星野 翔麻, 西道 大地, 山岡 広季, 築山 光一
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Control of the stimulated emission dynamics between the ion-pair states of molecular iodine2020

    • 著者名/発表者名
      Shoma Hoshino, Rin Abe, and Koichi Tsukiyama
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲン分子のイオン対状態における放射寿命と衝突緩和ダイナミクス2019

    • 著者名/発表者名
      西道 大地, 安部 凜, 星野 翔麻, 中野 幸夫, 石渡 孝, 築山 光一
    • 学会等名
      第13回 分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヨウ素分子のイオン対状態間輻射緩和過程の制御2019

    • 著者名/発表者名
      星野 翔麻, 安部 凜, 築山 光一
    • 学会等名
      第13回 分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 一酸化窒素の超励起Rydberg状態からの遠赤外誘導放射2018

    • 著者名/発表者名
      安部凛、西村健人、星野翔麻、築山光一
    • 学会等名
      分子科学討論会2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 冷却イオントラップに捕捉した極低温イオンのためのIR-IRイオンディップ分光法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      笠井賢一、石内俊一、築山光一、藤井正明
    • 学会等名
      分子科学討論会2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 銀河系中心SgrB2(M)の外部周辺分子雲におけるCH3CNの吸収線の検出2018

    • 著者名/発表者名
      荒木光典、高野秀路、南賢明、小山貴裕、久世信彦、亀谷和久、築山光一
    • 学会等名
      分子科学討論会2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 星形成領域SgrB2(M)におけるCH3NCOの検出とCH3NCO/HNCO比の導出2018

    • 著者名/発表者名
      南賢明、荒木光典、小山貴裕、高野秀路、久世信彦、築山光一
    • 学会等名
      分子科学討論会2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Rydberg-Rydberg far infrared transition of NO2017

    • 著者名/発表者名
      K. Nishimura, K. Tsukiyama
    • 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
  • [備考] 築山研究室ホームページ

    • URL

      https://www.rs.kagu.tus.ac.jp/tsukilab/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 築山研究室ホームページ

    • URL

      http://www.rs.kagu.tus.ac.jp/tsukilab/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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