キラル芳香環分子の光誘起コヒーレント電子動力学に関する研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23550003
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 藤村 勇一 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (90004473)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: キラリティー / 電子ダイナミクス / コヒーレンス / 環電流 / 誘起電磁場 / 超高速π電子回転 / 量子制御 / ビフェノール

研究概要

キラル分子は非対称（右手と左手）の性質のために、環状芳香族キラル分子のπ電子は直線偏光超短パルスレーザー照射により右回り（左回り）の片方回転運動を誘起させることが出来る。非平面環状キラル分子（P)-2,2’-ビフェノールを取り上げ、この回転運動を制御することにより一方向環電流（誘起磁場）を利用する新しい超短時間多次元スイッチング法を提案した。
実際の応用のために必須な、コヒーレント環電流及び誘起磁場の大きさ、電子と分子振動あるいは熱浴との相互作用効果をシミュレーションにより解明した。

研究成果

• [雑誌論文] Non-Markovian Response of Ultrafast Coherent Electronic Ring Currents in Chiral Aromatic Molecules in a Condensed Phase (2013)
  • 著者名/発表者名: 1 . H. Mineo, S. H. Lin, Y. Fujimura, J. Xu, R. X. Xu, and Y. J. Yang
  • 巻: 139
  • ページ: 214306-1 - 214306-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Chemical Calculation of Intramolecular Vibrational Redistribution and Vibrational Energy Transfer of water Clusters (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Niu, R. Pan, C. Zhu, M. Hayashi, Y. Fujimura, S. H. Lin, and Y. R. Shen
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett 巻: 586 ページ: 153-158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neutral-fragmentation Paths of Methane Induced by Intense Ultrashort IR Laser Pulses : Ab Initio Molecular Orbital Approach (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Koseki, N. Shimakura, Y. Teranishi, S. H. Lin, and Y. Fujimura
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 117 ページ: 333-341
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherent Ring Currents in Chiral Aromatic Molecules Induced by Linearly Polarized UV Laser Pulses (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kanno, H. Kono, H. Mineo, S. H. Lin, and Y. Fujimura
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 541 ページ: 381-384
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherent π -electron Dynamics of (P)-2, 2'-biphenol Induced by Ultrashort Linearly Polarized UV Pulses: Angular Momentum and Ring Current (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Mineo, S. H. Lin and Y. Fujimura
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 138 ページ: 074304-1 - 074304-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Switching of π-electron Rotations in a Nonlinear Chiral Molecules by Using Linearly Polarized UV Laser Pulses (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirobumi Mineo, Masahiro Yamaki, Yoshiaki Teranishi, Michitoshi Hayashi, Sheng Hsien Lin, and Yuichi Fujimura
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. Comm 巻: 134 ページ: 14279-14282
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laser-Polarization Effects on Coherent Vibronic Excitation of Molecules with Quasi-Degenerate Electronic States (2012)
  • 著者名/発表者名: Manabu Kanno, Yukari Ono, Hirohiko Kono, and Yuichi Fujimura
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 116 ページ: 11260-11272
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast Coherent Dynamics of Nonadiabatically Coupled Quasi-degenerate Excited States in Molecules: Population and Vibrational Coherence Transfers (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Mineo, M. Kanno, H. Kono, S. D. Chao, S. H. Lin, and Y. Fujimura
  • 雑誌名: Chem. Phys 巻: 392 ページ: 136-142
  • 査読あり
• [学会発表] Electronic and Vibrational Dynamics in Chiral Aromatic Molecules Excited by Ultrashort UV/Vis Laser Pulses (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujimura
  • 学会等名: International Workshop on Spectroscopic Studies on Molecular Chirality, COOP-in-Kyoto
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2013-12-21
• [学会発表] Quantum Control of Coherent π -Electron Dynamics in Biphenol by Ultrashort Linearly Polarized UV Laser Pulses (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujimura
  • 学会等名: The Copenhagen Conference on Femtochemistry
  • 発表場所: Technical University of Denmark, Copenhagen, Denmark
  • 年月日: 2013-07-09
• [学会発表] Laser-induced π-electron rotations in chiral aromatic ring molecules (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujimura
  • 学会等名: Department of Chemistry
  • 発表場所: University of Bologna, Bologna, Italy
  • 年月日: 2013-07-04
• [学会発表] Investigations of the Application of Intense-power Lasers to Matrix-assisted Laser induced Desorption-Ionization (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujimura and S. H. Lin
  • 学会等名: Short Pulse Strong Field Laser Physics International Symposium Honoring See Leang Chin
  • 発表場所: Universite´ Laval, Quebec City, Canada
  • 年月日: 2013-05-22
• [学会発表] Laser-controlled Dynamics of Chiral Molecules (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujimura
  • 学会等名: The 28th Annual Philippine Chemistry Congress
  • 発表場所: Silliman University, Dumaguete City, Negros Oriental, Philippine
  • 年月日: 2013-04-10
• [学会発表] Coherent ring currents in chiral aromatic molecules induced by linearly polarized UV laser pulses (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujimura
  • 学会等名: 2nd International Conference on Materials and Applications for Sensors and Transducers
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 年月日: 2012-05-24
• [学会発表] Electronic coherent dynamics of chiral aromatic molecules: Can linearly polarized laser pulses rotate pi-electrons? (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujimura
  • 発表場所: University of Vienna, Department of Chemistry, Vienna, Austria
  • 年月日: 2012-05-22
• [図書] Laser-Induced Electronic and Nuclear Coherent Motions in Chiral Aromatic Molecules, K. Nishikawa et al. (eds.), "Quantum Systems in Chemistry and Physics", Progress in Theoretical Chemistry and Physics (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kanno, H. Kono, S. H. Lin, and Y. Fujimura
  • 総ページ数: 572, 121-148
  • 出版者: Springer
• [図書] Electronic and Nuclear Dynamics in Molecular Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujimura and H. Sakai
  • 総ページ数: 178
  • 出版者: World Scientific