| 研究課題/領域番号 |
19340076
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
吉澤 雅幸 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (60183993)
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| 研究分担者 |
橋本 秀樹 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50222211)
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| キーワード | エネルギー移動 / 光合成 / 超高速分光 / カロテノイド / 振動緩和 / 振動制御 / カーボンナノチューブ / 色素蛋白複合体 |
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| 研究概要 |
本研究では、光合成の初期過程で起こるカロテノイドからクロロフィルへの超高速エネルギー移動の機構を解明することを目的としている。特に、フェムト秒誘導ラマン分光を吸収・発光分光と同時に用いることで励起状態の振動準位の役割を解明する。試料には自然由来のものだけでなく人工の色素蛋白複合体を系統的に用いる。
代表者(吉澤)は、現有のフェムト秒吸収分光装置の改良を行った。回折格子の自動交換が可能な分光器を購入し可視と近赤外用の二つのマルチチャンネル・リニアイメージセンサーを取り付けた。測定可能波長域は可視から近赤外の400nm〜1.5μmと広がり、高繰り返し測定により従来の10分の1の積算時間(約30秒)で10倍以上高い精度(ΔA=10^<-4>〜10^<-5>)を達成した。これにより、フェムト秒吸収・ラマン分光を短時間で精度よく行なう検出系の整備が完了した。改良した装置をβ-カロテンの2^1A_g状態の測定に応用し、振動緩和過程の測定に成功した。これは光学禁制準位の振動状態を二光子励起により選択的に励起するもので、極めて高い測定精度が必要な実験である。さらに、カロテノイド内包カーボンナノチューブに応用し、光合成系と同様に超高速エネルギー移動が起きていることを明らかにした。カーボンナノチューブは色素蛋白複合体に比べて構造が単純であり、光合成系と比較することでエネルギー移動の機構解明につながると期待される。
分担者(橋本)は、測定に用いるカロテノイド類を代表者に供給するとともに、平成20年度から系統的に測定を行う色素蛋白複合体の大量全合成の準備を進め、その基本的光学特性の測定を行った。
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