Development of broad bandwidth, high-resolution molecular spectroscopy using vibrational and rotational wave packet imaging

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22164
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 32:Physical chemistry, functional solid state chemistry, and related fields
• Research Institution: Kitasato University (2020); Tokyo Institute of Technology (2019)
• Principal Investigator: Mizuse Kenta 北里大学, 理学部, 講師 (70613157)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: 分子分光学 / レーザー化学 / フェムト秒化学 / クラスター化学 / 分子間相互作用

Outline of Final Research Achievements

In this study, I have developed a new broad bandwidth, high-resolution molecular spectroscopic technique. The present method relies on high-precision real-time imaging of molecular rotational and vibrational wave packet dynamics. High-resolution spectra can be obtained as Fourie transform of observed molecular movie. I have developed a new ion imaging apparatus for this purpose. I have applied our method to van der Waals molecular clusters, and succeeded in measuring high-resolution rotational and vibrational spectra for the first time.

Free Research Field

物理化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

分子の性質を解明するための高分解能分子分光計測は、これまでおもに極性分子系のみが対象となってきた。また、測定波長範囲によって手法や装置を変える困難もあった。本研究で開発した手法は、イオンイメージングに基づく汎用的なものであり、非極性分子系を含めた測定が容易である。また、広帯域光源を用いることで、広い波長範囲の測定を一挙に可能とする。新たな手法によって、これまで測定できなかった分子系の性質解明が可能となり、分析技術として、また分子技術の発展にも寄与できるものと考えている。