共振場における電子移動過程の基本特性の解明

• 研究課題/領域番号: 24K23067
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0501:物理化学、機能物性化学、有機化学、高分子、有機材料、生体分子化学およびその関連分野
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 板谷 昌輝 北海道大学, 理学研究院, 助教 (10996630)
• 研究期間 (年度): 2024-07-31 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 振動強結合 / ポラリトン / 電子移動 / 水和

研究開始時の研究の概要

暗下の光共振器内にて、内部の真空場光学モードが特定の分子振動モードと強結合すると、モード混成状態である振動ポラリトンが形成される。本研究では、多様な化学反応の溶媒である水の分子振動モードに着目し、共振場で形成される振動ポラリトン準位が電子移動速度に及ぼす影響の解明を目指す。具体的には、理論と実験の双方で示唆されている振動強結合による分子コーヒーレントな水和構造およびポテンシャルエネルギー曲面の変調に基づき、水和エネルギーが直接的に関与する電子移動過程への速度論的影響を検証し、古典的な電子移動論であるMarcus理論の予測から逸脱する新奇の高効率電子移動系の構築に挑戦する。