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テラヘルツ・ラマン円偏光二色性分光による高分子キラル高次構造の解明と対掌性の操作

研究課題

研究課題/領域番号 26246037
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物理学一般
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

保科 宏道  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 上級研究員 (10419004)

研究分担者 山本 茂樹  大阪大学, 理学研究科, 助教 (60552784)
連携研究者 鈴木 晴  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 研究員 (50633559)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
42,510千円 (直接経費: 32,700千円、間接経費: 9,810千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2015年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2014年度: 24,960千円 (直接経費: 19,200千円、間接経費: 5,760千円)
キーワードテラヘルツ分光 / 低周波数ラマン分光 / 円偏光二色性分光 / 対掌性 / キラリティ / 高分子 / 高次構造 / 円偏光二色性 / ラマン光学活性 / 分光 / テラヘルツ
研究成果の概要

本研究では,高分子の高次構造のキラル分子振動を検出するため,テラヘルツ振動円二色性分光(THz-VCD)装置と極低波数ラマン光学活性分光(ROA)装置を開発した.ROAを用いた実験では2-フェニルプロピオン酸やポリアラニンなど不斉分子の測定を行ない,低周波数に現れる信号の観測に成功した.さらに,量子化学計算を行い,低波数領域には分子全体の振動運動による振動キラリティが強く現れることを明らかにした.また,高強度THz光照射によるキラリティ制御の可能性を探るため,自由電子レーザーで発生したTHz光を高分子溶液に照射したところ,分子の高次構造が変化することを発見した.

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 12件、 招待講演 14件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Three different kinds of weak C-H...O=C inter- and intramolecular interactions in poly( ε -caprolactone) studied by using terahertz spectroscopy, infrared spectroscopy and quantum chemical calculations2018

    • 著者名/発表者名
      Funaki Chihiro、Yamamoto Shigeki、Hoshina Hiromichi、Ozaki Yukihiro、Sato Harumi
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 137 ページ: 245-254

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2018.01.025

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-Frequency Vibrational Modes of Poly(glycolic acid) and Thermal Expansion of Crystal Lattice Assigned On the Basis of DFT-Spectral Simulation Aided with a Fragment Method2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Yamamoto, Mai Miyada, Harumi Sato, Hiromichi Hoshina, and Yukihiro Ozaki
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 121 号: 5 ページ: 1128-1138

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.6b11304

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Establishing the link between fibril formation and Raman optical activity spectra of insulin2017

    • 著者名/発表者名
      Kessler Jiri、Yamamoto Shigeki、Bour Petr
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 19 号: 21 ページ: 13614-13621

    • DOI

      10.1039/c7cp01556a

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] テラヘルツ光照射で誘起される 高分子構造の変化2017

    • 著者名/発表者名
      保科宏道
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 68 ページ: 195-201

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Polymer Morphological Change Induced by Terahertz Irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      4.Hiromichi Hoshina, Hal Suzuki, Chiko Otani, Masaya Nagai, Keigo Kawase, Akinori Irizawa, Goro Isoyama
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 27180-27180

    • DOI

      10.1038/srep27180

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Macromolecular Structures Investigated by Terahertz Waves2017

    • 著者名/発表者名
      H. Hoshina
    • 学会等名
      MTSA2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Observation and manipulation of polymer structures by terahertz wave2017

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hoshina and Chiko Otani
    • 学会等名
      Russia-Japan-USA-Europe Symposium on Fundamental & Applied Problems of Terahertz Devices & Technologies (RJUSE TeraTech-2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Application of Terahertz Waves for Polymer Science2017

    • 著者名/発表者名
      H. Hoshina
    • 学会等名
      The 6th Internationak Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Potential of THz waves for manipulating macromolecular structure2017

    • 著者名/発表者名
      H. Hoshina
    • 学会等名
      THz Mansion Meeting The Vandervilt Grace Hotel, Newport, RI, USA
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] テラヘルツ光による高分子構造の解明と操作2016

    • 著者名/発表者名
      保科宏道
    • 学会等名
      応用物理学会・量子エレクトロニクス研究会「光-物質相互制御 ~制御技術の進展と新しい物理の探求~」
    • 発表場所
      上智大学軽井沢セミナーハウス,長野県北佐久郡軽井沢町
    • 年月日
      2016-12-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Application of Terahertz Wave for Polymer Science2016

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hoshina
    • 学会等名
      JTMSIS (Japan-Taiwan Medical Spectroscopy International Symposium)
    • 発表場所
      Awaji Island, Japan
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] テラヘルツ光による高分子高次構造の解明と操作2016

    • 著者名/発表者名
      保科宏道
    • 学会等名
      シンポジウム「テラヘルツ科学の最先端III」
    • 発表場所
      三国観光ホテル,福井県坂井市
    • 年月日
      2016-11-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Application of terahertz waves for polymer science2016

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hoshina
    • 学会等名
      SPIE Photonics Asia 2016
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Altering Polymer Morphology by Intense Terahertz Wave Irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hoshina, Hal Suzuki, Chiko Otani, Masaya Nagai, Keigo Kawase, Akinori Irizawa, Goro Isoyama
    • 学会等名
      41th IRMMW-THz 2016
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Polymer Morphological Change Induced by Terahertz Irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi. Hoshina, Hal Suzuki, Chiko Otani, Masaya Nagai, Keigo Kawase, Akinori Irizawa, Goro Isoyama
    • 学会等名
      5th EOS Topical Meeting on Terahertz Science & Technology
    • 発表場所
      Pecs, Hungary
    • 年月日
      2016-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] テラヘルツ光による高分子構造の解明と操作2016

    • 著者名/発表者名
      保科宏道
    • 学会等名
      第4回「光量子工学研究」
    • 発表場所
      埼玉県和光市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Observation and Manipulation of Macromolecules by Terahertz Waves2016

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hoshina
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ,新潟市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Polymer Morphology Studied by Terahertz Sepctroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      1.H. Hoshina, H. Suzuki, C. Otani, S. Yamamoto, H. Sato, Y. Ozaki
    • 学会等名
      The Second International Symposium on Frontiers in THz Technology (FTT2015)
    • 発表場所
      Congress Center in ACT city, Hamamatsu, Japan
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Monitoring Hydrogen Bonds in Soft Materials by Terahertz Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      2.H. Hoshina, H. Suzuki, C. Otani, S. Yamamoto, S. Yajima, Y. Ozaki
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Microwave/THz Science and Application (MTSA)
    • 発表場所
      OIST, Okinawa, Japan
    • 年月日
      2015-07-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Higher order structure of macromolecules studied by Terahertz spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      3.Hiromichi Hoshina, Hal Suzuki, Shigeki Yamamoto, Yukihiro Ozaki, Setsuko Yajima, and Chiko Otani
    • 学会等名
      SPIE Photonics Asia
    • 発表場所
      Beijing International Convention Center, Beijing China
    • 年月日
      2014-10-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Higher Order Structure of Polymers Studied by Terahertz Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hoshina
    • 学会等名
      8th International Conference on Broadband Dielectric Spectroscopy and its Applications
    • 発表場所
      Wisla, Poland,
    • 年月日
      2014-09-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Calculation of Vibrational Spectra of Large Molecules from Their Fragments Calculation of Vibrational Spectra of Large Molecules from Their Fragments2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Yamamoto and Petr Bour
    • 総ページ数
      26
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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