フェムト秒電子和周波発生分光によるフォトクロミック界面の光励起ダイナミクスの解明

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K14180
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分32010:基礎物理化学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 五月女 光 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (60758697)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: フォトクロミック分子 / 超高速分光 / 電子和周波発生分光 / 光機能

研究成果の概要

界面や表面におけるフォトクロミック反応は、表面物性の光スイッチングや液晶分子配向の光制御などにおいて重要な役割を担っている。こうした光機能性材料の機能発現過程の解明を目的として、界面の過渡吸収分光に相当するフェムト秒時間分解電子和周波発生分光装置を構築し、フォトクロミック分子の超高速異性化反応の分子機構や反応の支配因子の解明に取り組んだ。過渡吸収分光や時間分解振動分光を援用し、測定に適した分子系の選定を行うとともに、測定上問題となった試料の劣化を解決するために回転試料ステージを導入し界面の計測を進め、本手法の機能性材料などの広範な試料系への応用の端緒を開いた。

自由記述の分野

分子分光学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の主眼であるフォトクロミック分子系は、表面物性の光スイッチングや液晶分子配向において界面機能を担っており、これまではバルク溶液における光計測から明らかになった反応速度や反応量子収率などの知見をもとに材料設計がなされてきたが、これを表面にあるがままの形態で計測することをめざした本研究の分光計測技術の開発や得られた成果は、表面・界面の材料物性研究の足がかりになると考えられる。