超高速可視光ポンプ-遠赤外光プローブ法による溶液中の反応ダイナミクスの解明

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10206207
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 富永 圭介 神戸大学, 理学部, 助教授 (30202203)
• キーワード: 溶液内反応 / 超高速分光 / テラヘルツ分光 / 遠赤外分光 / 非線形分光 / 反応ダイナミクス

研究概要

遠赤外領域は液体分子の分子間相互作用に相当するエネルギー領域であり、液体分子の分子ダイナミクスや、液体中の光化学反応における溶媒分子の役割などを調べる上で、きわめて重要である。本研究では、遠赤外短パルスを用いた分光法を開発し、液体分子の微視的側面や化学反応の動的挙動に関する研究を行う。本年度は実験室をレーザー実験に適するように大幅改良した。また、実験室環境(光学定盤を含む)を整備し、温度・湿度などを最適条件に制御できるようにした。キロヘルツの繰り返し数を持つチタンサファイア(Ti:S)レーザーシステムとOPA(光パラメトリック増幅器)波長可変装置を購入・設置し、調整を行った。現在、安定に中心波長800nm、出力700μJ/PUlseの短パルスを1kHzの繰り返しで得ている。短パルスの性能を調整・評価する周辺機器、例えば光スペクトルアナライザー、などの製作にもとりかかっている。また、分子科学研究所猿倉助教授のグループと共同研究を行い、遠赤外光を用いた線形分光の実験を行った。半導体ウェファーにTi:Sレーザーの基本波を集光し、それにより発生した遠赤外短パルスを用いて遠赤外吸収スペクトル装置を試作した。遠赤外吸収測定に必要な試料用セルを製作した。純液体試料、溶質-溶媒系、また電荷移動錯体などの遠赤外吸収スペクトルを測定し、分子動力学法による計算機実験の結果などと比較し、遠赤外スペクトルの分子論的解釈を試みている。

研究成果

• [文献書誌] T.J.Kang: "Femtosccond Relavation of Higher Electronic Eycted State of coumarin in Solution" Chem.Phys Lett.287,1/2. 29-34 (1998)
• [文献書誌] H.Shirota,: "Substituent Effect and Dusterium isotope Effect of Ultrafast Intermolecular Electron Transfer : coumarin in Electron Donating Solvent" J.Phys.Chem.A.102,18. 3089-3102 (1998)
• [文献書誌] K.Tominaga: "Overtone Vibrational Dephasing of Chloroform Studied by Higher-Order Nonlinear Spectroscopy" J.Phys.Chem.A. 102,23. 4222-4228 (1998)
• [文献書誌] H.Shirota: "Ultrafast Intermolecular Electron Transfer in Coumarin-Hydrazine System" Chem.Phys.236. 355-364 (1998)
• [文献書誌] 富永圭介: "高次非線形分光" 分光研究. 47・2. 93-105 (1998)
• [文献書誌] 富永圭介: "二次元ラマン分光の新展開" 光化学. (in press).