2017 Fiscal Year Annual Research Report
Detection of ultrafast reaction dynamics of single molecule
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15H03769
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
渡邊 一也 京都大学, 理学研究科, 准教授 (30300718)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥山 弘 京都大学, 理学研究科, 准教授 (60312253)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 単一分子分光 / 時間分解分光 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面プラズモン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は主に以下の研究成果を得た。
①超短パルス光照射による単一分子運動観測システムの構築：昨年度までに構築した、パルスレーザー対を超高真空下の走査トンネル顕微鏡探針直下に集光する光学系をさらに拡張し、パルス対の時間間隔を掃引しながら、トンネル電流量の変調を記録するシステムを構築した。銅基板表面に極低温下で作成した吸着水酸基のフリップ運動にこの測定を適用し、パルス遅延時間の関数としてフリップ運動誘起トンネル電流変化の観測を試みた。
②超高真空下におけるアルカリ原子層間挿入グラファイトの巨大光学応答：前年度までに見出したアルカリ原子をインターカレートしたグラフェンの示す可視域巨大光学応答の起源について、さらに研究を進めた。巨大吸収に共鳴したフェムト秒パルス照射による光学応答測定をマルチチャンネル検出器を用いて従来より精密化した結果、励起直後40 fs以内に起きる超高速応答を見出し、これを表面プラズモンによるラビ振動モデルにより説明することに成功した。また、表面フォノンのコヒーレント振動信号の観測波長依存性を調べた結果、表面フォノンのモードに依存して、スペクトル応答が異なる挙動を示すことが明らかとなった。
③蛍光過渡ホールバーニング分光法の開拓：表面吸着種の不均一分布を分解する分光法を開拓することを目指して、有機分子集合体からの蛍光に狭帯域の誘導放出光を照射し、励起状態分布に「穴」を開けることで均一分布の情報を得る分光法を考案し、その原理検証実験を行った。真空中に保持した蛍光性分子の非晶質蒸着膜について、電子励起ののち時間遅延をかけた誘導放出光を照射し、過渡蛍光スペクトルをカーゲート法で時間分解計測することで、発光スペクトル中の過渡的なホールを観測することに成功した。
④表面水酸基のフリップ反応に関連して、超高真空下の氷薄膜の表面構造を位相敏感検出和周波発生振動分光により明らかにした。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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