| 研究課題/領域番号 |
12440157
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
山内 清語 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (10127152)
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| 研究分担者 |
岩崎 洋平 東北大学, 多元物質科学研究所, 非常勤研究員
大庭 裕範 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教授 (10176985)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| キーワード | 励起多重項 / 励起三重項 / 励起高スピン状態 / 時間分解ESR / 二次元ESR / 高周波ESR / 金属ポルフィリン / サブフタロシアニン |
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| 研究概要 |
本研究課題に関して、以下のような成果が得られた。
1.溶液中の励起三重項スペクトルの観測と完全なシミュレーションに成功した。対象分子は、中心原子が異なる3つのポルフィリンとサブフタロシアニンである。温度領域ごとに、ヤーンテラー分裂状態や第二励起状態との交換、面内回転及び面外回転などの過程が分離され、それぞれの活性化エネルギー(エネルギー差)が求められた。
2.X-、Q-、W-バンドESR法により、3つのポルフィリンのスピン緩和時間を測定した。スピン-スピン緩和時間は3つのバンドで変化がない、スピン格子緩和時間はW-バンドで数十倍長くなるとの結果から、これらの緩和はスピン双極子相互作用が関与する機構であることが分かった。また、金属ポルフィリンにおけるW-バンドの速い緩和時間は、第二励起状態の近接を示した。
3.ポルフィリン励起三重項-ラジカル系のX-バンドESRスペクトルから、励起四重項信号のg値を決定した。その値は系により異なることが分かり、この値から励起二重項と四重項状態間の項間交差速度か求められた。過渡吸収の測定から、三重項とラジカルの交換相互作用Jが大きいほど項間交差速度が小さいことが分かった。
4.W-バンドESRスペクトルにより、基底二重項、励起二重項、四重項状態が初めて分離、同定された。スペクトル的に2つの励起状態の信号は完全に分離していることが分かった。それぞれの信号の時間変化か観測されて、励起多重項状態の減衰は異なることが分かり解析された。信号の減衰は、50ナノ秒のオーダーであった。
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