THz波高分解吸収スペクトラム測定による分子・格子の固有振動と分子構造の同定

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17GS0209
• 研究種目: 学術創成研究費
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 富永 圭介 神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 教授 (30202203)
• 研究分担者: 佐々木 哲朗 上智大学, 半導体研究所, 准教授 (20321630) ; 大西 洋 神戸大学, 理学研究科, 教授 (20213803) ; 猿倉 信彦 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (40260202) ; 神取 秀樹 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (70202033) ; 持田 智行 神戸大学, 理学研究科, 教授 (30280580) ; 小野 晋吾 名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (40370126)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: テラヘルツ / 低振動スペクトル / 密度汎関数法 / 水素結合性分子 / 表面・界面 / 分子欠陥

研究概要

電波と光の間に存在するテラヘルツ(THz)周波数帯は、分子間振動や高分子の運動など、分子科学において重要な周波数帯であるが、長年、「未踏の周波数帯」と呼ばれてきた。本研究では、量子エレクトロニクスと分子科学の研究者が有機的に連携することにより、THz波分光装置を開発し、THz帯に現れるバンドの同定を行なった。特に、高分解能測定により同位体シフトを精密に測定し、分子性結晶のバンドの同定に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Low-frequency spectra of metallocenium ionic liquids studied by terahertz time-domain spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Chakraborty, T.Inagaki, M.Banno, T.Mochida, K.Tominaga
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.A 115 ページ: 1313
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mode assignment of vibrational bands of 2-furoic acid in the terahertz frequency region (2010)
  • 著者名/発表者名: O.Kambara, K.Tominaga, J.Nishizawa, T.Sasaki, H.-W.Wang, M.Hayashi
  • 雑誌名: Chem.Phys.Lett. 498 ページ: 86
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-Frequency Dynamics of Bacteriorhodopsin Studied by Terahertz Time-Domain Spectroscopy (invited) (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kawaguchi, O.Kambara, M.Shibata, H.Kandori, K.Tominaga
  • 雑誌名: Phys.Chem.Chem.Phys.themed issue : Water in Biological Systems 12 ページ: 10255
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-frequency spectra of amino acids and short peptides studied by terahertz time-domain spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: C.S.Ponseca Jr, O.Kambara, S.Kawaguchi, K.Yamamoto, K.Tominaga
  • 雑誌名: J.Infrared Milli.Terahz.Waves 31 ページ: 799
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-Domain Infrared-Visible-Visible Sum-Frequency Generation for Surface VibrationalSpectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Nomoto, H.Onishi
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C(Letter) 113 ページ: 21467
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transmission characteristics of lens-duct and photonic crystal waveguides in the terahertz region (2009)
  • 著者名/発表者名: C.S.Ponseca, Jr., E.Estacio, S.Ono(6番目), N.Sarukura(8番目), (他7名)
  • 雑誌名: J.Opt.Soc.Am. 26 ページ: 95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong enhancement of terahertz emission from GaAs in InAs/GaAs quantum dot structure (2009)
  • 著者名/発表者名: E.Estacio, M.H.Pham, S.Takatori, N.Sarukura(7番目), (他9名)
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 94 ページ: 232104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of birefringence in BBO crystals in the terahertz region (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Saito, E.Estacio, T.Nakazato, Y.Furukawa, T.Shimizu, N.Sarukura(6番目), (他5名)
  • 雑誌名: J.Crystal Growth 311 ページ: 895
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-resolution GaP Terahertz Spectrometer and Its Application to Detect Defects in gamma-irradiated Glucose Crystal (2008)
  • 著者名/発表者名: J.Nishizawa, T.Sasaki, K.Suto, M.Ito, T.Yoshida, T.Tanabe
  • 雑誌名: Int.J.Infrared Milli.Terahz.Waves 29 ページ: 291
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aspects of Point Defects in Coherent Terahertz-Wave Spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: J.Nishizawa, T.Sasaki, Y.Oyama, T.Tanabe
  • 雑誌名: Physica B : Condensed Matter 677 ページ: 401-402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherent terahertz-wave generation from semiconductors and its applications in biological sciences (2008)
  • 著者名/発表者名: J.Nishizawa, T.Sasaki T.Tanno
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.Sol. 69 ページ: 693
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transverse magnetic field polarity effects on the terahertz radiation from GaAs/ AlGaAs modulation-doped hetero- structures with varying AlGaAs spacer-layer thickness (2008)
  • 著者名/発表者名: E.Estacio, N.Sarukura(2番目), C.Ponseca Jr., (他4名)
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 104 ページ: 073506
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fourth-order Coherent Raman Spectroscopy in a Time Domain : Applications to Buried Interfaces (invited) (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Nomoto, H.Onishi
  • 雑誌名: Phys.Chem.Chem.Phys.(Perspective) 9 ページ: 5515
  • 査読あり
• [雑誌論文] GaP Raman Terahertz high accuracy spectrometer and its application to detect organic and inorganic crystalline defects (2006)
  • 著者名/発表者名: J.Nishizawa, K.Suto, T.Sasaki, T.Tanabe, T.Tanno, Y.Oyama, F.Sato
  • 雑誌名: Proc.Jpn.Acad, Ser.B 82 ページ: 353
  • 査読あり
• [学会発表] Temperature dependent low-frequency spectra of proteins and polypeptides studied by terahertz time-domain spectroscopy (plenary) (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Tominaga
  • 学会等名: 2nd International THz-Bio Workshop
  • 発表場所: Seoul
  • 年月日: 2011-01-20
• [学会発表] THz-TDS Studies on Proteins and Molecular Complexes in Solutions (invited keynote talk) (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Tominaga
  • 学会等名: 34th IRMMW-THz2009
  • 発表場所: Busan
  • 年月日: 2009-09-21
• [備考] 新聞報道読売新聞平成18年12月13日付「テラヘルツ波照射新装置」
• [備考] ホームページ等
• [備考] 富永圭介
  • URL: http://www2.kobe-u.ac.jp/~tominaga/
• [備考] 佐々木哲朗
  • URL: http://hanken.cc.sophia.ac.jp/index.html
• [備考] 大西洋
  • URL: http://www.edu.kobe-u.ac.jp/sci-onishi/
• [備考] 猿倉信彦
  • URL: http://www.ile.osaka-u.ac.jp/research/lam/index.html