波形整形パルスで励起した分子異性化ダイナミクスの実時間量子波束制御

• 研究課題/領域番号: 21340079
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 三沢 和彦 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 教授 (80251396)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2009年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
• キーワード: 波形整形パルス / 異性化ダイナミクス / 量子波束制御 / シアニン系色素 / 振動選択励起

研究概要

我々は、独自に開発した高速掃引型波束分光計を用いて、位相制御された光パルスで誘起される分子振動ダイナミクスを捕捉し、制御することに成功した。フェムト秒位相制御光源で生成した波形整形パルスを用い、3種類の異なるシアニン色素分子DTTCIとDNTTCIおよびSMP-39に対して、ねじれ運動あるいは曲げ運動を選択的に励起することができた。最適波形としてチャープパルス列が得られ、この波形は、シアニン色素系で共通にモード選択的な波束を生成することがわかった。本研究で示す方法は、物質の構造変化と関連した波束運動を制御することによって、化学反応を望ましい反応過程へと誘導するのに有望と考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Efficient heterodyne CARS measurement by combining spectral phase modulation with temporal delay technique (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Suzuki and Kazuhiko Misawa
  • 雑誌名: Opt. Express 巻: 19 ページ: 11463-11470
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo molecular labeling of halogenated volatile anesthetics via intrinsic molecular vibrations using nonlinear Raman spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Yu Nagashima, Takayuki Suzuki, Sumio Terada, Shoji Tsuji, and Kazuhiko Misawa
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 134 ページ: 24525-24525
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient heterodyne CAES measurement by combining spectral phase modulation with temporal delay technique (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Suzuki, Kazuhiko Misawa
  • 雑誌名: Opt.Express 巻: 19 号: 12 ページ: 11463-11470
  • DOI: 10.1364/oe.19.011463
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo molecular labeling of halogenated volatile anesthetics via intrinsic molecular vibrations using nonlinear Raman spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Yu Nagashima, Takayuki Suzuki, Sumio Terada, Shoji Tsuji, Kazuhiko Misawa
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 巻: 134 号: 2 ページ: 24525-24525
  • DOI: 10.1063/1.3526489
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo molecular labeling of halogenated volatile anesthetics via intrinsic molecular vibrations using nonlinear Raman spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Nagashima, T.Suzuki, S.Terada, S.Tsuji, K.Misawa
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 巻: 134 ページ: 0245251-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Full control of polarization shaped pulses using a phase-locked Mach-Zehnder interferometer (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Sato, Takayuki Suzuki, Kazuhiko Misawa
  • 雑誌名: Ultrafast Phenomena 巻: XVII ページ: 844-846
  • 査読あり
• [雑誌論文] Full control of polarization shaped pulses using a phase-locked Mach-Zehnder interferometer (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Sato, Takayuki Suzuki, and Kazuhiko Misawa
  • 雑誌名: Ultrafast Phenomena XVII ページ: 844-846
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved signal extraction method for single-pulse heterodyne CARS spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Yu Nagashima, Takayuki Suzuki, Sumio Terada, Shoji Tsuji, and Kazuhiko Misawa
  • 雑誌名: SPIE Proceedings 巻: 7376 ページ: 73760-73760
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vibrational wave-packet engineering by rapid-scanning wave-packet spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Misawa and Kengo Horikoshi
  • 雑誌名: Review of Laser Engineering 巻: 38(2)
  • NAID: 10026196320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved signal extraction method for single-pulse heterodyne CARS spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Nagashima, T.Suzuki, S.Terada, S.Tsuji, K.Misawa
  • 雑誌名: SPIE Proceedings 巻: 7376
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vibrational wave-packet engineering by rapid-scanning wave-packet spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Misawa, Kengo Horikoshi
  • 雑誌名: Review of Laser Engineering 38 ページ: 125-129
  • NAID: 10026196320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interferometric Polarization Pulse Shaper Stabilized by an External Laser Diode for Arbitrary Vector Field Shaping (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Sato, T. Suzuki, and K. Misawa
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum 巻: 80 ページ: 123107-123107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interferometric Polarization Pulse Shaper Stabilized by an External Laser Diode for Arbitrary Vector Field Shaping (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, T.Suzuki, K.Misawa
  • 雑誌名: Rev.Sci.Instrum. 80 ページ: 1231071-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vibrational wave-packet control in cyanine dye molecules with free and restricted conjugated backbones (2009)
  • 著者名/発表者名: Kengo Horikoshi, Tomotaka Tsukamoto, Kazuhiko Misawa
  • 雑誌名: Technical Digest of CLEO/Europe-EQEC (EG2.2(CD-ROM))
  • 査読あり
• [学会発表] Extreme Nonresonant Background Reduction for Rapid Phase-modulation CARS Spectroscopy by Phase Sensitive Detection (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Suzuki, and Kazuhiko Misawa
  • 学会等名: CLEO Pacific-Rim 2011
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2011-08-28
• [学会発表] Heterodyne CARS Measurement of Inhalational Anesthetic Molecules Using Adaptively Phase-Modulated Femtosecond Pulses (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Misawa, Yu Nagashima, Takayuki Suzuki, and Sumio Terada
  • 学会等名: CLEO Europe-EQEC 2011
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] Heterodyne CAES Measurement of Inhalational Anesthetic Molecules Using Adaptively Phase-Modulated Femtosecond Pulses (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Misawa, Yu Nagashima, Takayuki Suzuki, Sumio Terada
  • 学会等名: CLEO/Europe-EQEC 2011
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2011-05-22
• [学会発表] Rapid motion capture and phase control of vibrational wave-packets (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Misawa
  • 学会等名: Pacifichem 2010
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Rapid motion capture and phase control of vibrational wave packets (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Misawa
  • 学会等名: Pacifichem
  • 発表場所: Honolulu, USA 招待講演
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Nonlinear spectroscopy using tailored femtosecond pulses (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Misawa
  • 学会等名: International Symposium on General Aspects of Graphene, Carbon Nanotube and Ultrafast Phenomena of Nanomaterials
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] Nonlinear spectroscopy using tailored femtosecond pulses (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Misawa
  • 学会等名: International Symposium on General Aspects of Graphene, Carbon Nanotube and Ultrafast Phenomena of Nanomaterials
  • 発表場所: Taipei, Taiwan 招待講演
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] 超短光パルスの内部位相制御とその応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三沢和彦
  • 学会等名: 超高速フォトニクスシンポジウム
  • 発表場所: 早稲田大学西早稲田
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] Rapid motion capture of phase-controlled vibrational wave-packets associated with free and bridged molecular backbones (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Misawa
  • 学会等名: Symposium on the development of ultrafast pulse lasers and ultrafast spectroscopy
  • 発表場所: Tokyo, September
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] Rapid motion capture of phase-controlled vibrational wave-packets associated with free and bridged molecular backbones (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Misawa
  • 学会等名: Symposium on the development of ultrafast pulselasers and ultrafast spectroscopy
  • 発表場所: Chofu, Japan 招待講演
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] Full Control of Polarization Shaped Pulses Using a Phase-Locked Mach-Zehnder Interferometer (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Sato, Takayuki Suzuki, Kazuhiko Misawa
  • 学会等名: 17th International Conference on Ultrafast Phenomena
  • 発表場所: Snowmass, USA
  • 年月日: 2010-07-19
• [学会発表] Full Control of Polarization Shaped Pulses Using a Phase-Locked Mach-Zehnder Interferometer (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Sato, Takayuki Suzuki, and Kazuhiko Misawa
  • 学会等名: 17th International Conference on Ultrafast Phenomena
  • 発表場所: Snowmass Village, USA
  • 年月日: 2010-07-18
• [学会発表] 時空間光波束の位相制御と物性研究への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三沢和彦
  • 学会等名: 物性研短期研究会「外部場の時間操作と実時間物理現象」
  • 発表場所: 東京大学柏キャンパス
  • 年月日: 2010-06-22
• [学会発表] Nonlinear Raman spectrometry of halogenated volatile anesthetics (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagashima, T. Suzuki, S. Terada, A. Iwata, S. Tsuji, and K. Misawa
  • 学会等名: XII International Conference on Laser Applications in Life Sciences 2010
  • 発表場所: Oulu, Finland
  • 年月日: 2010-06-11
• [学会発表] Nonlinear Raman spectrometry of halogenated volatile anesthetics (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Nagashima, T.Suzuki, S.Terada, A.Iwata, S.Tsuji, K.Misawa
  • 学会等名: XII International Conference on Laser Application s in Life Sciences
  • 発表場所: Oulu, Finland
  • 年月日: 2010-06-11
• [学会発表] Phase-Contrast CARS Spectroscopy with Rapid Phase Modulation (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Suzuki, Kazuhiko Misawa
  • 学会等名: CLEO/QELS 2010
  • 発表場所: San Jose, USA
  • 年月日: 2010-05-20
• [学会発表] Phase-Contrast CARS Spectroscopy with Rapid Phase Modulation (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Suzuki and Kazuhiko Misawa
  • 学会等名: CLEO QELS 2010
  • 発表場所: San Jose, USA
  • 年月日: 2010-05-16
• [学会発表] Sensitive detection of inhalational anesthetic molecules by heterodyne-detected single-beam CARS using adaptively phase-modulated femtosecond pulses (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Misawa
  • 学会等名: The 40th Winter Colloquium on the Physics of Quantum Electronics
  • 発表場所: Snowbird, USA
  • 年月日: 2010-01-06
• [学会発表] Sensitive detection of inhalational anesthetic molecules by heterodynedetected single-beam CARS using adaptively phase-modulated femtosecond pulses (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Misawa
  • 学会等名: The 40th Winter Colloquium on the Physics of Quantum Electronics
  • 発表場所: Snowbird, Utah
  • 年月日: 2010-01-06
• [学会発表] 量子波束制御エンジニアリング (2009)
  • 著者名/発表者名: 三沢和彦
  • 学会等名: 第6回電通大・農工大合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2009-12-05
• [学会発表] 時空間波形制御技術の開拓 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三沢和彦
  • 学会等名: ワークショップ「超高速過程における量子コヒーレンスの観測と制御」
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2009-12-04
• [学会発表] Arbitrary Vector Shaping of Femtosecond Pulses by a Phase-locked Mach-Zehnder Interferometer (2009)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Sato, Takayuki Suzuki, and Kazuhiko Misawa
  • 学会等名: CLEO Pacific-Rim 2009
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2009-08-30
• [学会発表] Vibrational wave-packet control in cyanine dye molecules with free and restricted conjugated backbones (2009)
  • 著者名/発表者名: Kengo Horikoshi, Tomotaka Tsukamoto, Kazuhiko Misawa
  • 学会等名: CLEO/Europe-EQEC 2009
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2009-06-14
• [備考]
  • URL: http://www.femto.tuat.ac.jp/jp/
• [備考]
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/~lmlab/
• [備考]
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/~lmlab/
• [備考]
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/~lmlab/