2連キャビティを用いた新しい時間分解ESR

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09555026
• 研究機関: 理化学研究所
• 研究代表者: 丑田 公規 理化学研究所, ビーム分配技術開発室, 先任研究員 (60183018)
• キーワード: 時間分解ESR / 光触媒 / 電子スピン共鳴 / 半導体微粒子 / 光化学反応 / 酸化チタン / 固体表面ラジカル

研究概要

本年度は、2連キャビティを用いた時間分解電子スピン共鳴(ESR)測定をすすめることとした。現在目的としている試料は、光触媒として現在注目されている酸化チタンを含む半導体微粒子で、他に硫化カドミウム、硫化鉛、硫化亜鉛などを予定している。これらの中から、従来CW-ESR法でも測定されていた硫化カドミウム類を最初に試みている。これはこの試料微粒子に生成する表面ラジカルの寿命が長く安定で、さらに緩和時間も長く測定しやすいためである。そのために、以下の測定系の改良を行った。従来の市販のESR装置(理化学研究所共同利用)を改良するために、新しい高速度プリアンプ装置を自作して組み込み、さらに2つの液体窒素デュワー瓶を新たに購入した。これらを用いることにより、まず、液体窒素温度でのCW-ESRを2連キャビティで測定することに成功した。2連キャビティでは、2つのキャビティの特性を完全に一致させる調整が必要であるが、CW測定において技術的な問題点は、ほぼ解決している。現在は現在レーザー光によるパルス光励起による時間分解ESR測定に移っている。これは応用が期待される酸化チタンなどの試料における表面ラジカルの寿命が短く、CW法では測定できないためである。しかしこの測定においては、パルス信号の細部にわたり検討しながら、2つのキャビティを完全に等価にすることには、まだ解決できていない技術的問題点が存在し、現在までのところ予備的な結果を得ているのみである。

研究成果

• [文献書誌] K.Ishioka,K.Ushida,K.G.Nakamura,S.Hishida and M.Kitajima: "Effect of Ion Implantation on Coheerent Phonon Dynamics in Bismuth"Japanese Journal of Applied Physics. 38・4B. L446-L447 (1999)
• [文献書誌] K.Ushida,Y.Yoshida,T.Kozawa,S.Tagawa and A.Kira: "Evidence of Oxidation of Aromatic Hydrocarbons by Chloropmethyl Radicals : Reinvestigation of Intersolute Hole Transfer Using Pulse Radiolysis"The Journal of Physical Chemistry A. 103・24. 4680-4689 (1999)
• [文献書誌] Hiroshi Imahori,Hiroko Yamada,Shinichiro Ozawa,Kiminori Ushida and Yoshiteru Sakata: "Synthesis and photoelectrochemical properties of a self-assembled monolayer of a ferrocene-porphyrin-fullerene triad on a gold electrode"Chemical Communications. 1999・13. 1165-1166 (1999)
• [文献書誌] Thomas Kluge,Akiko Masuda,Koichi Yamashita and Kiminori Ushida: "Concentration and Molecular Weight Dependence of the Quenching of Ru(bpy)_3^<2+> by ferricyanide in Aqueous Solutions of Synthetic Hyaluronan"Macromolecules. 33・2. 375-381 (2000)
• [文献書誌] Muneaki Hase,Kunie Ishioka,Masahiro Kitajima,Kiminori Ushida and Shun-ichi Hishida: "Dephasing of coherent phonons by lattice defects in bismuth films"Applied.Physics.Letters. (In press). (2000)
• [文献書誌] Kiminori Ushida,Muneaki Hase,Kunie Ishioka and Masahiro Kitajima: "Use of Coherent Phonon Spectroscopy as a Probe for Distribution of Defects in Solids"Nonlinear Optics. (In press). (2000)