縮退四光波混合によるコヒーレンスの増幅と制御

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23655011
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 長澤 裕 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (50294161)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 超高速分光 / フェムト秒レーザー分光 / 縮退四光波混合 / コヒーレント制御 / 核波束運動 / コヒーレント分子振動 / 電荷移動反応 / 電子移動反応

研究概要

縮退四光波混合(DFWM)測定系の高速化を図るため、高速移動可能な光学遅延ステージとして、ラピッドスキャンを光学系に導入した。このシステムで 500回程度の積算を行うのにかかる時間は約2分程度であり、測定の高速化に成功した。 電子供与性溶媒である N,N-dimethylaniline(DMA)中のオキサジン1(Ox1)の光励起ダイナミクスを超高速 DFWM(パルス幅 13 fs)で観測し、無反応性溶媒の 1-クロロナフタレン(1-CN)と比較した。その結果、1-CN 中では核波束運動による強い振動がピコ秒領域で観測された。これに対し、DMA 中では電荷移動(CT)反応による 100 fs 以内の超高速減衰成分が現れ、振動もすぐに緩和してしまうことがわかった。信号のフーリエ変換スペクトルを 1-CN と比較すると、DMA 中では振動数の変化しているバンドがあり、反応生成物である CT 状態の核波束運動が現れている可能性がある。

研究成果

• [雑誌論文] イオン液体中における超高速緩和ダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 長澤裕、村松正康、宮坂博、
  • 雑誌名: 低温生物工学会誌 巻: 58(2) ページ: 141-145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast Solvation Dynamics in Room Temperature Ionic Liquids Observed by Three-Pulse Photon Echo Peak Shift Measurements (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Muramatsu, Y. Nagasawa, and H.Miyasaka
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 115[16] ページ: 3886-3894
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of Vibrational Coherence by Femtosecond Degenerate Four-Wave-Mixing for a Chromophore in 1-Propanol Glass (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagasawa, S. Ito, M. Muramatsu, and H. Miyasaka
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci. 巻: 10 ページ: 1436-1440
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-Color Reversible Control of Photochromic Reactions in a Diarylethene Derivative: Three-photon Cyclization and Two-Photon Cycloreversion by Near IR Femtosecond Laser Pulse at 1.28 μm. (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Mori, Y. Ishibashi, H. Matsuda, S.Ito, Y. Nagasawa, H. Nakagawa, K. Uchida, S. Yokojima, S. Nakamura, M. Irie, and H.Miyasaka
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 133[8] ページ: 2621-2625
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast photon echo experiments in condensed phase: Detection of solvation dynamics, coherent wavepacket motions and static inhomogeneity. (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagasawa
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobio. C 巻: 12 ページ: 31-45
  • 査読あり
• [雑誌論文] Red-edge 効果によるトレハロースガラスの不均一性の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長澤裕、片山元気、浅川奈緒美、宮坂博
  • 雑誌名: 低温生物工学会誌 巻: 57 ページ: 121-124
  • 査読あり
• [学会発表] 波長分解高速スキャン縮退四光波混合測定系による核波束運動の観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村松正康、津森央輝、長澤裕、宮坂博
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] The Effect of the Pre-oriented Solvent Molecules on Solvation Dynamics in Ionic Liquids (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Muramatsu, S. Morishima, S. Ito, Y. Nagasawa, H. Miyasaka
  • 学会等名: 7th Asian Photochemistry Conference 2012
  • 発表場所: Osaka University
  • 年月日: 20121112-15
• [学会発表] Intramolecular Charge Transfer in Ionic Liquids (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagasawa, S. Morishima, M. Muramatsu, T. Katayama, H. Miyasaka
  • 学会等名: 7th Asian Photochemistry Conference 2012
  • 発表場所: Osaka University
  • 年月日: 20121112-15
• [学会発表] Intramolecular charge transfer in ionic liquids: Comparing transient absorption and time-resolved fluorescence spectra (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagasawa, M. Muramatsu, S. Morishima, T. Katayama, and H. Miyasaka
  • 学会等名: Cambodian Malaysian Chemical Conference 2012
  • 発表場所: Angkor Century Resort & Spa, Siem Reap, Cambodia
  • 年月日: 20121019-21
• [学会発表] Multi-dimensional intramolecular charge transfer in ionic liquids (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagasawa, M. Muramatsu, S. Morishima, T. Katayama, and H. Miyasaka
  • 学会等名: 17th Malaysian Chemical Congress
  • 発表場所: Putra World Trade Centre, Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 20121015-17
• [学会発表] イオン液体中における対称・非対称分子の電荷移動反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長澤裕、森嶋里恵、村松正康、片山哲郎、伊都将司、宮坂博
  • 学会等名: 第6回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20120918-21
• [学会発表] フェニレンエチニレン誘導体のイオン液体中での光誘起電荷移動反応・CT 状態のエネルギーレベルによるダイナミクスの変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村松正康、片山哲郎、伊都将司、長澤裕、宮坂博、松尾大輔、鈴間喜教、折田明浩、大寺純蔵
  • 学会等名: 第6回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20120918-21
• [学会発表] イオン液体中の溶媒和ダイナミクスに対する溶質の基底状態での分極の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村松正康、森嶋里恵、伊都将司、長澤裕、宮坂博
  • 学会等名: 2012 年光科学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 20120912-14
• [学会発表] フェムト秒縮退四光波混合法による室温液相中の核波束運動の増幅と抑制 (2012)
  • 著者名/発表者名: 津森央輝、村松正康、長澤裕、宮坂博
  • 学会等名: 2012 年光科学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 20120912-14
• [学会発表] Charge-transfer dynamics of phenyleneethynylenes with conjugated fluoro-phenyl groups in ionic liquid (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Muramatsu, T. Katayama, Y. Nagasawa, H. Miyasaka, D. Matsuo, Y. Suzuma, A. Orita, J. Otera
  • 学会等名: XXIV IUPAC Symposium on Photochemistry
  • 発表場所: Coimbra(Portugal)
  • 年月日: 20120715-20
• [学会発表] イオン液体中における超高速緩和ダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 長澤裕、村松正康、宮坂博
  • 学会等名: 第57回低温生物工学会大会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 20120531-0601
• [学会発表] イオン液体中での光誘起分子内電荷移動ダイナミクスに対する分子の対称性の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村松正康、森嶋里恵、片山哲郎、長澤裕、宮坂博
  • 学会等名: 日本化学会第92 春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] イオン液体中のフェムト秒縮退四光波混合による核波束運動の増幅 (2012)
  • 著者名/発表者名: 津森央輝、村松正康、長澤裕、宮坂博
  • 学会等名: 日本化学会第92 春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] 2,2'-Spirobi[2H-1-benzopyran]のフォトクロミック反応と過渡的金属錯体の形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長澤裕、長谷川暢也、村松正康、片山哲郎、宮坂博
  • 学会等名: 日本化学会第92 春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] Solvation dynamics of a betaine derivative in ionic liquids. (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagasawa
  • 学会等名: Les journees d'automne 2011 du GFP2P
  • 発表場所: Institut des Sciences Moleculaires d'Orsay (ISMO), Universite de Paris-Sud
  • 年月日: 20111128-29
• [学会発表] フェムト秒縮退四光波混合によるイオン液体中のコヒーレント振動の増幅 (2011)
  • 著者名/発表者名: 津森 央輝,村松正康,長澤裕,宮坂博
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 20110920-23
• [学会発表] フェニレンエチニレン誘導体の光誘起分子内電荷移動反応に対するアクセプター配置の効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村松 正康,伊都将司, 長澤裕,宮坂博,松尾大輔,鈴間喜教,折田明浩,大寺純蔵
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 20110920-23
• [学会発表] ベタイン誘導体の光励起状態とイオン液体の溶媒和ダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 長澤裕、近藤慎、村松正康、宮坂博
  • 学会等名: 2011 年光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎市河畔コンベンションエリア
  • 年月日: 20110906-08
• [学会発表] イオン液体中における対称・非対称分子の分子内電荷移動ダイナミクスの比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森嶋里恵、村松正康、長澤裕、宮坂博
  • 学会等名: 2011年光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎市河畔コンベンションエリア
  • 年月日: 20110906-08
• [学会発表] Solvation Dyanmics and Charge Transfer in Ionic Liquids (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagasawa
  • 学会等名: 14th Asian Chemical Congress 2011 (14 ACC)
  • 発表場所: Bangkok
  • 年月日: 20110905-08
• [学会発表] Intramolecular Charge Transfer and Solvation Dynamics in Ionic Liquids. (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagasawa
  • 学会等名: XXV International Conference on Photochemistry-ICP2011
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20110807-12
• [学会発表] Solvation Dynamics of Ionic Liquids Probed by Betaine Derivative (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Muramatsu, S. Kondo, Y. Nagasawa, H. Miyasaka
  • 学会等名: XXV International Conference on Photochemistry-ICP2011
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20110807-12
• [学会発表] Red-edge 効果によるトレハロースガラスの不均一性の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長澤裕、片山元気、浅川奈緒美、宮坂博
  • 学会等名: 第56回低温生物工学会大会(セミナー及び年会)
  • 発表場所: いわて県民情報交流センター
  • 年月日: 20110707-08
• [図書] 超高速電子移動のドライビング・フォースと反応場の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長澤裕
  • 総ページ数: [657]1-[663]7
  • 出版者: 化学工業「特集 人工光合成の最前線」
• [図書] 「フォトンエコー-時間領域の高速光記録」 "光化学の事典-誰でもわかる光化学の初歩" (2012)
  • 著者名/発表者名: 長澤裕
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] "Photoexcited Ultrafast Electron Transfer and Molecular Dynamics in Condensed Phase. " Advances in Multiphoton Processes and Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagasawa and M. Muramatsu
  • 総ページ数: 211-246
  • 出版者: World Scientific
• [備考]
  • URL: http://www.laser.chem.es.osaka-u.ac.jp/