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超高速テラヘルツポンプ-赤外プローブ分光法による分子間振動の波束運動の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23750019
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関神戸大学

研究代表者

伴野 元洋  神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 特命助教 (40432570)

研究期間 (年度) 2011
研究課題ステータス 中途終了 (2011年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード超高速分光 / 赤外分光 / 分子間振動 / テラヘルツ波 / 光整流 / パルス前面傾斜法
研究概要

本年度は,対象とする分子の低振動モードを効率的に励起するための高強度テラヘルツ光源と,発生させたテラヘルツ光電場の時間挙動とスペクトルを観測するための光学系を設計および構築した。本光学系では,チタンサファイア再生増幅器からの出力を2つに分割し,一方をテラヘルツ光発生に,もう一方を,発生させたテラヘルツ光の電気光学サンプリング法による検出に用いた。テラヘルツ光発生用の光パルスは回折格子によって回折させることでパル前面を傾斜させた後に光整流用の非線形光学結晶に集光した。この際,非線形光学結晶中に集光するのに用いたレンズの位置を変えることでパルス前面の傾斜角を制御し,それによってテラヘルツ光のピーク波数とスペクトル形が可変となるようにした。得られたテラヘルツ光の電場の時間挙動およびスペクトルは,テラヘルツ光と検出光をテルル化亜鉛結晶に重ねて入射させることによって生じる電気光学効果を用いて観測した。
発生したテラヘルツ電場の振幅が最大となるような最適条件では,得られたテラヘルツ光のスペクトルは20cm^<-1>付近にピークを示した。非線形光学結晶への集光レンズの位置を変化させることで,ピーク位置を10から20cm^<-1>の範囲で変化させることが可能であることが分かった。現在のところテラヘルツ領域に感度を持つ検出器を所有しておらず,その光強度を定量的に測定することはできなかった。しかし,本研究では,発生したテラヘルツ光電場の時間挙動を,電気光学結晶に集光しなくても観測することができた。このことから,分子の低振動モードを効率的に励起することのできるだけの出力を持ったテラヘルツ光が得られたと考えている。

報告書

(1件)
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2012 2011

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 超高速赤外分光法による溶液中の水素結合系の振動ダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      伴野元洋
    • 学会等名
      東京大学・浜口教授御退職記念シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2012-03-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Low-frequency Dynamics of Acetate Ion in Aqueous Solution Studied by Ultrafast Vibrational Spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      M.Banno, K.Ohta, K.Tominaga
    • 学会等名
      The Third Asian Spectroscopy Conference
    • 発表場所
      Xiamen University, China
    • 年月日
      2011-11-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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