| 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 |
26104502
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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 | 東北大学 |
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研究代表者 |
吉澤 雅幸 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60183993)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2015年度)
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| 配分額 *注記 |
6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2014年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 時間分解振動分光 / 誘導ラマン散乱 / 励起波長依存性 / 光機能性 / カロテノイド / ヘリセン / 励起状態 |
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| 研究実績の概要 |
マルチ励起分光法は励起状態を能動的に測定する方法であり、複雑な励起状態をもつ分子系の研究に適している。本研究では、幅広い波長領域の励起光を用いて柔らかな分子系の超高速光学応答をフェムト秒誘導ラマン分光（FSRS）と広帯域プローブ光による吸収分光により測定し、初期励起状態の違いが光機能性にどのように反映されるかを調べた。
励起波長変調FSRSを開発して、共鳴FSRSの問題点であるブロードなオフセット信号を除去し励起状態の詳細な測定を可能とした。さらに、アンチストークス側の近共鳴条件が振動緩和過程の観測に最も適していることを理論的に示し、β-カロテンの測定で実証した。広帯域の波長可変励起光を発生するために光パラメトリック増幅器の出力と基本波の和周波発生を行い、紫外から赤外までの幅広い領域で励起光を得た。さらに、回折格子を用いた光学系により白色プローブ光のチャープ特性とスペクトルを幅広い波長領域で最適化することに成功した。
β-カロテンの緩和過程における振動状態を調べるために、S2励起状態の３つの異なる振動準位を励起した。フェムト秒吸収分光とFSRSの結果から、内部転換は上準位の振動基底状態からではなく、hotな状態からも起きていることが明らかにされた。特に、振動緩和によりFSRS信号が増幅から分散型に変化することを明瞭に捉えることに成功した。
有機半導体レーザーとして期待されているBPFT薄膜単結晶と２種類の燐光をもつCH2-[7]ヘリセンの励起波長依存性を調べた。BPFTでは、半導体レーザーを実現する上で重要となるion pairのダイナミクスを紫外励起により明らかにした。ヘリセンでは、高い励起状態SnからS1励起状態への緩和の間に約10 psの寿命をもつ中間状態を観測し、この状態がヘリセンの特徴的な光学応答に重要な役割を果たしていると結論した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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