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2013 年度 実績報告書

分子運動量子状態のデザインと再構築

研究課題

研究課題/領域番号 22245004
研究機関分子科学研究所

研究代表者

大島 康裕  分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 教授 (60213708)

研究分担者 長谷川 宗良  東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (20373350)
水瀬 賢太  分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 助教 (70613157)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワード原子・分子物理 / 物理化学 / 分子分光学 / 強レーザー場 / フェムト秒化学
研究概要

本研究は、分子特有の運動自由度である振動と回転に着目して、最も基本的な物理学的実存である波動関数を実験的に決定する方法を確立し、さらに、量子状態をデザインどおりに作り出す制御技術の獲得を目的としている。研究最終年度である本年度は、下記3点の成果があった。
1)分子運動の状態確率分布の時間発展を追跡する「時空間4次元イメージング」のための装置の製作を完了した。イオンイメージングについて、生成物分布が軸対象でない場合にも適用できる新しい配置を考案し、測定システムを構築した。本システムを用いて、フェムト秒ポンプ・プローブ法クーロン爆発イオンイメージにより、2原子分子の非断熱回転励起による時間依存空間配向分布の計測を行った。右もしくは左回りに回転する波動関数の実時間発展の追跡に成功した。また、3次元空間分布を直接計測可能なシステムの構築も独立に行った。
2)コヒーレント状態分布移動の新手法としてチャープパルスを利用した非共鳴誘導ラマン分光を提案してきているが、その展開として、マイクロ波との2重共鳴によって光学異性体の選別が可能なことを理論的に明らかにした。
3)ベンゼンを含む分子クラスターに関して、単一縦モードナノ秒パルス光源を利用した高分解能電子スペクトルの測定を行った。H2とのクラスターでは、H2がほぼ自由に回転していることを明らかにし、同位体種であるD2とのクラスターの測定も行うことにより、内部回転に対するポテンシャル障壁の値を決定した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] FTMW spectroscopy and determination of the 3-dimensional potential energy surface for Ar-CS2014

    • 著者名/発表者名
      C. Niida, M. Nakajima, Y. Sumiyoshi, Y. Ohshima, H. Kohguchi, and Y. Endo
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys

      巻: 140 ページ: 104310-1-8

    • DOI

      10.1063/1.4867972

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ion effects on the structure of water studied by terahertz time-domain spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kondoh, Y. Ohshima, and M. Tsubouchi
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett

      巻: 591 ページ: 317-322

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2013.11.055

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sub-Doppler electronic spectra of the benzene-(He)n complexes2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hayashi and Y. Ohshima
    • 雑誌名

      Chemical Physics

      巻: 419 ページ: 131-137

    • DOI

      10.1016/j.chemphys.2013.02.022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sub-Doppler electronic spectra of the benzene-(H2)n complexes2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hayashi and Y. Ohshima
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 117 ページ: 9819-9830

    • DOI

      10.1021/jp312754v

    • 査読あり
  • [学会発表] ベンゼン-水素クラスターの高分解能電子スペクトル2013

    • 著者名/発表者名
      林雅人、大島康裕
    • 学会等名
      日本分光学会年次講演会
    • 発表場所
      大阪大学、大阪市、大阪府
    • 年月日
      20131119-20131121
  • [学会発表] 窒素分子の回転波束への振動回転相互作用の影響2013

    • 著者名/発表者名
      横山淳、赤木浩、熊田高之、板倉隆二、長谷川宗良、大島康裕
    • 学会等名
      第7回 分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ、京都市、京都府
    • 年月日
      20130924-20130927
  • [学会発表] フェムト秒レーザーの複数パルス照射による同位体選択的回転励起2013

    • 著者名/発表者名
      赤木浩、笠嶋辰也、熊田高之、板倉隆二、横山淳、長谷川宗良、大島康裕
    • 学会等名
      第7回 分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ、京都市、京都府
    • 年月日
      20130924-20130927
  • [学会発表] 新規高輝度狭帯域レーザーによるコヒーレント分布操作2013

    • 著者名/発表者名
      三宅伸一郎、大島康裕
    • 学会等名
      第7回 分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ、京都市、京都府
    • 年月日
      20130924-20130927
  • [学会発表] ベンゼン-水素クラスターの内部回転運動2013

    • 著者名/発表者名
      林雅人、大島康裕
    • 学会等名
      第7回 分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ、京都市、京都府
    • 年月日
      20130924-20130927
  • [学会発表] 気相イオンの極低温冷却法と気相NMR分光法の研究2013

    • 著者名/発表者名
      冨宅喜代一、山中孝也、矢野隆行、戸名正英、林雅人、大島康裕
    • 学会等名
      第7回 分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ、京都市、京都府
    • 年月日
      20130924-20130927
  • [学会発表] 分子の回転周期差を利用した新しい同位体分離2013

    • 著者名/発表者名
      赤木浩、笠島辰也、熊田高之、板倉隆二、横山淳、長谷川宗良、大島康裕
    • 学会等名
      第61回 質量分析総合討論会
    • 発表場所
      つくば国際会議場、つくば市、茨城県
    • 年月日
      20130910-20130912
  • [学会発表] Ion effects on liquid structure of water monitored by terahertz time-domain spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kondoh, Y. Ohshima, and M. Tsubouchi
    • 学会等名
      The 38th IRMMW-THz
    • 発表場所
      the Congress Center Mainz, Mainz, Germany
    • 年月日
      20130901-20130906
  • [学会発表] Sub-Doppler electronic spectra of benzene clusters with atoms and small molecules2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hayashi and Y. Ohshima
    • 学会等名
      The 32nd International symposium on free radicals
    • 発表場所
      Seminaris SeeHotel, Potsdam, Germany
    • 年月日
      20130721-20130726
  • [学会発表] FTMW spectroscopy and determination of the 3-D potential energy surface for Ar-CS2013

    • 著者名/発表者名
      C. Niida, M. Nakajima, Y. Sumiyoshi, Y. Ohshima, H. Kohguchi, and Y. Endo
    • 学会等名
      The 32nd International symposium on free radicals
    • 発表場所
      Seminaris SeeHotel, Potsdam, Germany
    • 年月日
      20130721-20130726
  • [学会発表] A new ion imaging configuration for non-Abel-invertable systems2013

    • 著者名/発表者名
      K. Mizuse and Y. Ohshima
    • 学会等名
      第29回 化学反応討論会
    • 発表場所
      東北大学、仙台市、宮城県
    • 年月日
      20130605-20130607
  • [学会発表] Coherent population control by novel intense narrow-band laser2013

    • 著者名/発表者名
      S. Miyake and Y. Ohshima
    • 学会等名
      第29回 化学反応討論会
    • 発表場所
      東北大学、仙台市、宮城県
    • 年月日
      20130605-20130607
  • [学会発表] Coherent excitation of molecular motion by intense ultrashort pulses2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohshima
    • 学会等名
      IMS Workshop on "Hierarchical Molecular Dynamics: From Ultrafast Spectroscopy to Single Molecule Measurements"
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター、岡崎市、愛知県
    • 年月日
      20130525-20130526
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分解能紫外分光によるベンゼン-水素クラスターの水素内部回転の解析2013

    • 著者名/発表者名
      林雅人、大島康裕
    • 学会等名
      第13回 分子分光研究会
    • 発表場所
      岡山大学、岡山市、岡山県
    • 年月日
      20130517-20130518
  • [学会発表] Molecular laser isotope separation without tunable lasers2013

    • 著者名/発表者名
      H. Akagi, T. Kasajima, T. Kumada, R. Itakura, A. Yokoyama, H. Hasegawa, and Y. Ohshima
    • 学会等名
      International Conference on Laser Applications in Nuclear Engineering
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜市、神奈川県
    • 年月日
      20130423-20130425
  • [図書] 大学院講義 物理化学(第2版)I.量子化学と分子分光学(染田清彦 編)2013

    • 著者名/発表者名
      大島康裕
    • 総ページ数
      150
    • 出版者
      東京化学同人
  • [備考] 分子科学研究所 研究者詳細 大島康裕

    • URL

      http://www.ims.ac.jp/research/prof/ohshima.html

  • [備考] 分子科学研究所 大島グループ

    • URL

      http://www.ims.ac.jp/research/group/oshima/

  • [備考] 大島グループホームページ

    • URL

      http://groups.ims.ac.jp/organization/ohshima_g/index.html

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公開日: 2015-05-28  

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