| 研究領域 | 理論と実験の協奏による柔らかな分子系の機能の科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
16H00826
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
水瀬 賢太 東京工業大学, 理学院, 助教 (70613157)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2017年度)
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| 配分額 *注記 |
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 分子間相互作用 / クラスター化学 / フェムト秒化学 / インパルシブ誘導ラマン散乱 / 化学反応動力学 / 波束ダイナミクス / 画像観測 / レーザー化学 / 分子クラスター / 強光子場化学 / 光電子・光イオン画像観測 / 分子制御 / イメージング科学 / 分子ダイナミクス |
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| 研究実績の概要 |
今年度の研究では、広帯域のパルス光を用いた運動制御法と、先端的分光法、そして独自の画像観測技術を開発・利用することで、分子のさまざまなダイナミクス観測を行った。
１．新規光電子・光イオン断層イメージング法の開発
分子の光イオン化で生じる光電子やイオンの空間分布を測定する荷電粒子イメージング法はダイナミクス研究の強力な手法の一つである。しかし、既存のイメージング法では、レーザーや検出器の配置が制限され、観測困難な現象の存在が指摘されてきた。本研究では、光電子や光イオンの3次元的空間分布のうち、レーザーの偏光面内のみの断層像を直接撮像する新規イメージング装置を開発、設計し、さらにテストマシンによる試行実験を経て分子や分子クラスターのダイナミクス研究に最適化したものを新規に製作した。開発した装置によって、分子運動を支配する波動関数（の2乗）を直接的に可視化することが可能となり、分子ダイナミクスを量子性・波動性を含めて理解するための新ツールたりえるものになったと考えている。
２．新規振動回転イメージング分光法の開発と分子クラスターに対する応用
本研究で開発したイメージング装置を用いて、分子クラスターの分子間振動、回転ダイナミクスの実時間追跡を行った。観測された画像の時間変化から、分子間振動に帰属されるピコ秒オーダーの周期と、回転運動に帰属されるナノ秒オーダーの周期が得られた。両者の逆数から、分子クラスターの分子間振動数（相互作用ダイナミクス）や回転定数（分子構造）が求められる。さらに、本手法を多重パルス照射に基づく振動コヒーレント制御と組み合わせることで、複数の分子間振動をモード選択的に観測し、ダイナミクスの詳細に迫ることを可能にした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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