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2013 年度 実施状況報告書

ダブルパルスインパルシブ共鳴ラマン励起による分子振動制御

研究課題

研究課題/領域番号 24550004
研究機関北海道大学

研究代表者

佐藤 信一郎  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10262601)

研究分担者 木場 隆之  北海道大学, 情報科学研究科, その他 (40567236)
キーワードRIKES / ラマン誘起カー効果 / 二硫化炭素 / アルコール / libration / デコヒーレンス
研究概要

近年、化学反応のコヒーレント制御(M. Dantus et al., Chem. Rev. 104, 1813 (2004))や、分子の電子・振動状態を量子ビットとして用いた量子コンピューティング(Y. Ohtsuki, Chem. Phys. Lett. 404, 126 (2005))など、超短レーザーパルスを用いて原子・分子の波動関数を直接制御しようとする試みがなされている。これらの量子制御を実現するにあたって、原子分子の波動関数がどれだけ長い間コヒーレンス(可干渉性)を保持できるかが重要となる。したがって、コヒーレンスが失われてゆく過程(デコヒーレンス(位相緩和))のダイナミクスの解明、さらにはその抑制が必要とされている。しかし気相に比べて凝縮系でのコヒーレント制御に関する実験的な研究はまだ数少ない。これは、凝縮系においては外界からの相互作用が多様であり、高速でデコヒーレンスが起こることが原因となっている。凝縮系でのデコヒーレンスメカニズムを明らかにする一環として、二硫化炭素とアルコールの二成分溶液系のRIKES測定をおこなった。二硫化炭素とアルカンの二成分溶液のRIKES信号については、過去に報告(Scondinu et al, J. Phys. Chem. B 107, 44 (2002))があり、アルカン中に生成される二硫化炭素二量体のlibration運動と関連つけた議論がなされている。今回の我々の研究ではアルコールのヒドロキシル基の運動がRIKES信号にもたらす影響について検討した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

25年度の研究目的の達成度としては60%程度である。
理由としては、人的不足(レーザー実験補助のできる大学院生がいないこと)があげられる。

今後の研究の推進方策

研究の方向性をデコヒーレンスの理論と計算による解析検討に振り向ける。
25年度に得られた二硫化炭素・アルコール二成分溶液系のRIKES信号について、分子動力学法により検討する。特にアルコールクラスターの形成と、クラスター中の二硫化炭素二量体のlibration運動について、アルカン・二硫化炭素系との比較をおこない、ヒドロキシル基の運動の影響について検討する。

次年度の研究費の使用計画

分子材料化学研究室から高分子機能化学研究室への異動に伴い、当該テーマへの実験補助の学生の確保が困難になり、他テーマにさくエフォートが増大したことが大きな理由である。
人的不足をおぎなうために、計算化学的観点から当該テーマの研究をおこなう。そのために計算機サーバーの増設に用いる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 その他

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

  • [雑誌論文] Theoretical Study of Intramolecular Charge Transfer Turn-off Switching of N-(4-Dimethylaminobenzoyl) Thiourea Induced by Anion Recognition2013

    • 著者名/発表者名
      KAZUMA YANAI,SHIN-ICHIRO SATO
    • 雑誌名

      Mol. Cryst. Liq. Cryst.

      巻: 580 ページ: 15-21

    • DOI

      10.1080/15421406.2013.803893

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and Intermolecular Dynamics of Carbon Disulfide/Alcohols Binary Solution2013

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kiba, Takashi Hirota, Akihiro Murayama, Shin-Ichiro Sato
    • 雑誌名

      Mol. Cryst. Liq. Cryst.

      巻: 579 ページ: 103-109

    • DOI

      10.1080/15421406.2013.802966

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photophysical Properties of Self-assembled Cyanine-dye Dimmer Formation Assisted by Cyclodextrin Inclusion Complexation2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Abe, Takashi Hirota, Takayuki Kiba, Naoyuki Miyakawa, Fumio Watari, Akihiro Murayama, Shin-Ichiro Sato
    • 雑誌名

      Mol. Cryst. Liq. Cryst.

      巻: 579 ページ: 22-29

    • DOI

      10.1080/15421406.2013.804799

    • 査読あり
  • [学会発表] Extension of Redfield theory: Inclusion of non-elastic collisions

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Sato
    • 学会等名
      245th ACS National Meeting, COMP division
    • 発表場所
      New Orleans, LA, United States
  • [学会発表] Vibronic switching of fluorescence output from urea-functionalized poly (p-phenylene) receptor by fluoride-anion recognition

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Yanai, Shin-ichiro Sato
    • 学会等名
      245th ACS National Meeting, COMP division
    • 発表場所
      New Orleans, LA, United States
  • [学会発表] Selective vibronic switching of fluorescence output from urea-functionalized poly (p-phenylene) induced by anion recognition

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Sato
    • 学会等名
      20th International SPACC Symposium
    • 発表場所
      Changchun, China
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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