2005 Fiscal Year Annual Research Report
分子振動励起・回転誘起の素過程を探る結合モード光散乱スペクトロスコピーの構築
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14102013
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高木 堅志郎 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90013218)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 啓司 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (00215584)
美谷 周二朗 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (10334369)
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| Keywords | 分子緩和現象 / 分子配向 / 光散乱 / 光カー効果 / 流動服屈折 / 超音波誘起複屈折 / 液晶 / ミセル |
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| Research Abstract |
研究の目標は、新開発の光ビート分光振動緩和スペクトロスコピーと相関光誘起カー効果スペクトロスコピーとを柱とする独創的解析スキームを確立して、振動・回転励起の分子ダイナミクスを可視化し、解明する新しい研究分野を構築することである。
本年度はこれまでに組み立てられた光ビート分光分子緩和測定装置、ならびに動的光カー効果スペクトロスコピー装置について,有機液体を試料としてその構成分子の動的挙動測定を行い装置の性能評価を進めた。CTABなどの界面活性剤の水溶液を適当な温度・添加塩濃度化におくと、内部に現れる分子集合体の構造は球ミセルから棒ミセル、さらには紐状態へと様々な形態変化を起こす。このような巨大分子集団の遅い緩和現象を観察するために、kHz分解能の光ビート分子緩和測定装置をさらに高性能化した。また同時に昨年開発した超高周波四重極流動複屈折法を用いて、液晶のような比較的低分子量の液体が、MHz〜GHzの周波数領域で分子配向が局所的な流体の並進運動とカップルする様子を周波数領域で捉えるとに成功した。試料にはこれまでの測定で、低周波域における回転・並進の結合素過程がほぼ明らかとなっているシアノビフェニール系の液晶である。さらに超高周波超音波励起の技術を用い、超音波ビームを2本交差させることにより試料中に局所的な純粋ずり配向場と体積圧縮伸張場を形成してそれぞれに対して偏向解析および干渉計則による位相差からの圧縮比の絶対測定を行い、液晶系において流体の運動を決定する並進・配向・結合の3つの輸送係数を独立に決定することに成功した。
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