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ランタニドイオンの光化学-4f電子励起状態を経る多光子反応-

研究課題

研究課題/領域番号 23550030
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
研究機関公益財団法人豊田理化学研究所

研究代表者

中島 信昭  公益財団法人豊田理化学研究所, その他部局等, フェロー (00106163)

連携研究者 八ッ橋 知幸  大阪市立大学, 理学研究科, 教授 (70305613)
山中 健一  株式会社豊田中央研究所, 研究員 (40418455)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードランタニドイオン / 2光子反応 / イッテルビウムイオン / フェムト秒 / フィラメンテーション / 鉄イオン / 2光子反応 / Yb(III) / Fe(III) / Yb(III) / Yb(II) / 二光子反応
研究概要

ランタニド(Ln)イオンの光化学の一端を確立した.Ln(III)の4f電子励起状態を経る多光子励起(正確には多段階励起)は有効である。研究代表者らはEu(III),Sm(III)系の多光子反応を発見したが、機構の詳細は不明な点が残された.本研究ではYb(III)系を詳しく調べた.励起状態からの電荷移動(CT)吸収帯を測定し、多光子反応の2番目の光子の役割を明確にできた.結果は物理化学の主要ジャーナルに掲載された.J. Phys. Chem. A, 117 (2013)8352. この反応機構はアクチニドイオンにも適用でき,原発の高レベル放射性廃棄物の低減技術に応用できる.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (29件) (うち招待講演 6件) 図書 (3件) 備考 (6件)

  • [雑誌論文] Ionic valence change of metal ions in solution by femtosecond laser excitation accompanied by white-light laser2014

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima, K. Yamanaka, T. Yatsuhashi
    • 雑誌名

      Chinese J . Phys

      巻: 52 ページ: 504-518

    • NAID

      40020114462

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ionic valence change of metal ions in solution by femtosecond laser excitation accompanied by white-light laser2014

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima, K. Yamanaka, T. Yatsuhashi
    • 雑誌名

      Chinese J. Phys.

      巻: 52 ページ: 504-518

    • NAID

      40020114462

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction of Yb(III) to Yb(II) by two-color two-photon excitation2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima, K. Yamanaka, T. Yatsuhashi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A

      巻: 117 ページ: 8352-8359

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2 波長 2 光子光還元 (Yb^<3+> →Yb^<2+>) の反応機構2013

    • 著者名/発表者名
      中島信昭
    • 雑誌名

      豊田研究報告

      巻: 66 ページ: 35-43

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Coulomb Explosion of dichloroethene geometric isomers at 1 PWcm^<-2>2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yatsuhashi, N. Nakashima, J.Azuma
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A

      巻: 117 ページ: 1393-1399

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2波長2光子光還元(Yb3+→Yb2+)の反応機構2013

    • 著者名/発表者名
      中 島 信 昭
    • 雑誌名

      豊田研究報告

      巻: 66 ページ: 35-73

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Reduction of Yb(III) to Yb(II) by Two-Color Two-Photon Excitation2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima, K. Yamanaka, T. Yatsuhashi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A

      巻: 117 号: 35 ページ: 8352-8359

    • DOI

      10.1021/jp402194g

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coulomb Explosion of Dichloroethene Geometric Isomers at 1 PWcm-22013

    • 著者名/発表者名
      T. Yatsuhashi, N. Nakashima, J. Azuma
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A

      巻: 117 ページ: 1393-1399

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノおよびフェムト秒レーザーによる多光子 Yb^<3+> →Yb^<2+> 反応2012

    • 著者名/発表者名
      中島信昭
    • 雑誌名

      豊田研究報告

      巻: 65 ページ: 39-49

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] ナノおよびフェムト秒レーザーによる多光子Yb(III)→Yb(II)反応2012

    • 著者名/発表者名
      中島信昭
    • 雑誌名

      豊田研究報告

      巻: 65 ページ: 39-49

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Formation of xylylene from p-xylene by a two-photon process and hexamethyl Dewar benzene from hexamethylbenzene by a one-photon process at 193 nm2011

    • 著者名/発表者名
      N. Mitsubayashi, T. Yatsuhashi, N. Nakashima
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol. A

      巻: 219 ページ: 273-277

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fe^<z+>(z = 1 - 6) Generation from ferrocene2011

    • 著者名/発表者名
      T. Yatsuhashi, E. Murakami, N. Nakashima
    • 雑誌名

      Phys.Chem.Chem.Phys

      巻: 13 ページ: 4234-4234

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] VUV レーザーによるベンゼンメチル置換体の2光子反応2011

    • 著者名/発表者名
      中島信昭
    • 雑誌名

      異性化 , 豊田研究報告

      巻: 64 ページ: 83-90

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Formation of Xylylene from p-Xylene by a Two-photon Process and Hexamethyl Dewar Benzene from Hexamethylbenzene by a One-photon Process at 193 nm2011

    • 著者名/発表者名
      Mitsubayashi, N.; Yatsuhashi, T.; Nakashima, N.
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol. A

      巻: 219 ページ: 273-277

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fez+ (z = 1 - 6) Generation from Ferrocene2011

    • 著者名/発表者名
      Yatsuhashi,T.;* Murakami, E; Nakashima, N
    • 雑誌名

      Phys.Chem.Chem.Phys

      巻: 13 ページ: 4234-4238

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] デカカルボニル二マンガンによる金属間クーロン爆発の挙動2014

    • 著者名/発表者名
      松本拓也,中島 信昭,八ッ橋 知幸
    • 学会等名
      日本化学会第94回春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒フィラメント誘起ナノクラスター生成2014

    • 著者名/発表者名
      中島 信昭,山中健一,八ッ橋 知幸
    • 学会等名
      日本化学会第94回春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ionic valence change of metal ions and Thorium atomic energy2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      International Exawatt-Zettawatt Science and Technology: from Fundamental Physics to Societal Applications
    • 発表場所
      Tokyo
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Ionic valence change of metal ions induced by femtosecond laser filamentation2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      International Workshop on Ultrafast Molecular Processes in Filamentation (IWUMPF)
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Reduction of Yb(III) to Yb(II) by resonant two-color two-photon nanosecond and by non-resonant femtosecond pulse excitations2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima, K. Yamanaka, T. Yatsuhashi
    • 学会等名
      26th International Conference on Photochemistry
    • 発表場所
      Leuven, Belgium
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Ionic valence change of metal ions in solution by femtosecond laser excitation accompanied by white light laser2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      The Special Ultrafast Intense Laser Science Symposium Honouring See Leang Chin
    • 発表場所
      Québec Canada
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Change of M(III) to M(II) : M=Eu, Sm, Yb, Fe in solution by femtosecond laser excitation accompanied by generation of white-light laser2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      Workshop on "Fundamentals 4 and Applications of Laser Filaments"
    • 発表場所
      Okazaki, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Change of M(III) to M(II):M=Eu, Sm, Yb, Fe in Solution by Femtosecond Laser Excitation Accompanied by Generation of White-Light Laser2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      Workshop on “Fundamentals and Applications of Laser Filaments”
    • 発表場所
      Okazaki, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ionic Valence Change of Metal ions in Solution by Femtosecond Laser Excitation Accompanied by White Light Laser2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      The Special Ultrafast Intense Laser Science Symposium Honouring See Leang Chin
    • 発表場所
      Qu&eacute;bec Canada
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reduction of Yb(III) to Yb(II) by Resonant Two-Color Two-Photon Nanosecond and by Non-Resonant Femtosecond Pulse Excitations2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima, K. Yamanaka, T. Yatsuhashi
    • 学会等名
      26th International Conference on Photochemistry
    • 発表場所
      Leuven, Belgium
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 高強度フェムト秒レーザーによる芳香族アミンの多価イオン化2013

    • 著者名/発表者名
      川口貴士、中島信昭、八ッ橋知幸
    • 学会等名
      2013光化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーパルス励起で白色光発生を伴う金属イオンの価数変化2013

    • 著者名/発表者名
      中島信昭, 八ッ橋知幸, 山中健一
    • 学会等名
      2013光化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ionic valence change of metal ions induced by Femtosecond laser filamentation2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      International Workshop on Ultrafast Molecular Processes in Filamentation (IWUMPF)
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ionic valence change of metal ions and thorium atomic energy2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      International Exawatt-Zettawatt Science and Technology: from Fundamental Physics to Societal Applications
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2波長2段階光還元(Yb(III)→Yb(II))における反応収量,中間体の吸収(CT←4f*)2013

    • 著者名/発表者名
      中島信昭, 八ッ橋知幸, 山中健一
    • 学会等名
      日本化学会第93回春季年会
    • 発表場所
      立命館大学,びわこ・くさつ
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-linear laser chemistry of Lanthanide (Ln) ions from Ln^<3+> to Ln^<2+> reactions in solution2012

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      Laser Phys. 2012 (21st INTERNATIONAL LASER PHYSICS WORKSHOP) Calgary
    • 発表場所
      Canada
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Heavy atom effect on quadruply charged molecular ion formation and Coulomb explosion of acetylene derivatives2012

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      Symposium on Laser Science
    • 発表場所
      Québec, Canada
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 二光子反応,Yb(III)→Yb(II)の詳細2012

    • 著者名/発表者名
      中島信昭, 八ッ橋知幸, 山中健一
    • 学会等名
      2012光化学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-linear Laser Chemistry of Lanthanide (Ln) Ions from Ln3+ to Ln2+ Reactions in Solution2012

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      21st INTERNATIONAL LASER PHYSICS WORKSHOP
    • 発表場所
      Calgary, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Heavy Atom Effect on Quadruply Charged Molecular Ion Formation and Coulomb Explosion of Acetylene Derivatives2012

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      Symposium on Laser Science
    • 発表場所
      Quebec, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2波長2段階光還元(Yb3+→Yb2+)の機構2012

    • 著者名/発表者名
      中島 信昭,山中健一,八ッ橋 知幸
    • 学会等名
      日本化学会第92回春季年会
    • 発表場所
      慶応大学,日吉
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Recent progress in formation of highly charged ions and multiphoton reactions of Lanthanide ions by femtosecond laser pulses2011

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      The 1st Annual World Congress of Nano-S&T
    • 発表場所
      Dalian China
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Highly charged ions from large molecules by intense femtosecond laser pulses2011

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima, T. Yatsuhashi
    • 学会等名
      20th International Laser Physics Workshop ( LPHYS '11 )
    • 発表場所
      Sarajevo Bosnia and Herzegovina
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Multiphoton reduction of Lanthanide ions2011

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      EMRS 2011
    • 発表場所
      Nice France
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Multiphoton Reduction of Lanthanide Ions2011

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      EMRS 2011(招待講演)
    • 発表場所
      Nice, France
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Highly Charged Ions from Large Molecules by Intense Femtosecond Laser Pulses2011

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima, T. Yatsuhashi
    • 学会等名
      20th International Laser Physics Workshop(LPHYS ’11)(招待講演)
    • 発表場所
      Sarajevo,Bosnia and Herzegovina
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ランタニドイオンの共鳴多光子Ln3+→Ln2+反応:Ybの場合2011

    • 著者名/発表者名
      中島信昭, 八ッ橋知幸, 山中健一
    • 学会等名
      2011光化学討論会
    • 発表場所
      宮崎
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Recent Progress in Formation of Highly Charged Ions and Multiphoton Reactions of Lanthanide Ions by Femtosecond Laser Pulses2011

    • 著者名/発表者名
      N. Nakashima
    • 学会等名
      The 1st Annual World Congress of Nano-S&T Dalian China, October(招待講演)
    • 発表場所
      Dalian China
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 2 波長2 段励起によるYb3+→ Yb2+反応

    • 著者名/発表者名
      中島信昭
    • 学会等名
      強レーザー場反応制御研究会(招待講演)
    • 発表場所
      関西原研,奈良
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] 分子光化学の原理 井上, 伊藤編2013

    • 著者名/発表者名
      中島信昭
    • 総ページ数
      23
    • 出版者
      丸善出版, 翻訳の一部を担当(23頁)共立出版
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] レーザーと化学, 化学の要点シリーズ4, 日本化学会編2012

    • 著者名/発表者名
      中島信昭・八ッ橋知幸
    • 総ページ数
      113
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] レーザーと化学2012

    • 著者名/発表者名
      中島信昭・八ッ橋知幸
    • 総ページ数
      113
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考] ホームページなど

    • URL

      http://www.toyotariken.jp/fellow_ob/nakashima.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/chem/laser/presentation.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 大阪市立大学 大学院理学研究科 物質分子系専攻 光物理化学研究室

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/chem/laser/laser.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] (公財)豊田理化学研究所

    • URL

      http://www.toyotariken.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 公益財団法人 豊田理化学研究所

    • URL

      http://www.toyotariken.jp

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.toyotariken.jp

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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