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過渡分子種を超高感度・超高速で検出する分光法の開拓

开发一种超高灵敏度、超快速度检测瞬态分子物种的光谱方法

基本信息

批准号：
20K20365
负责人：
岩田耕一
金额：
$ 16.64万
依托单位：
Gakushuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20365/
关键词：
ラマン分光法時間分解測定化学反応

项目摘要

本研究課題では，令和3年度までにフェムト秒光源を利用して安定性に優れた新たな方式のピコ秒時間分解ラマン分光計を開発し，フーリエ変換限界に近いプローブ光において二乗平均平方根0.8％の出力安定性を達成することができた．このピコ秒時間分解ラマン分光計を用いて金および銀のナノ粒子近傍におけるターチオフェン分子の振動緩和過程を観測し，最低励起1重項状態に電子励起されたターチオフェン分子と金属ナノ粒子との間に3ピコ秒以内での高速な振動エネルギー移動が起こること，およびこの振動エネルギー移動がチオフェン環のC-S伸縮振動に帰属される振動モードにおいてのみ進行すること，を見出した．この実験結果は，金属ナノ粒子によるモード選択的な振動位相緩和の加速やチオフェン環間のねじれ構造の緩和を示唆しており，分子内および分子間の振動カップリングによるエネルギー伝達モデルの提案につながる重要な意味を持っている．令和4年度は，これらの研究の結果を国際会議で発表して世界に発信するとともに，国外の研究者とこの問題について詳細に議論して考察を深める予定であった．令和４年8月には，ラマン分光学を主題とする大規模な国際会議であり，研究代表者がその国際運営委員に選挙で選ばれている第27回国際ラマン分光学会議が米国で対面開催された．この会議は，予想される参加者の水準から考えても本研究課題での成果を発信するとともにその内容について議論するために最適な場と予想された．しかし，学会開催の時点では，わが国において帰国便搭乗前のコロナ検査で陽性になると帰国が許されないという入国管理が実施されており，帰国できなくなるリスクを考慮して参加を取りやめるに至った．10月にはギリシアで開催された第17回科学および工学における計算手法に関する国際会議で招待講演を行ったが，研究代表者は対面参加せずにオンライン講演を行った．

This research topic is to develop a new method of time resolution spectrometer for the use of light source in the next three years, and to achieve the stability of output by 0.8% of the average square root of two seconds. The time resolution spectrometer of this kind is used to measure the vibration relaxation process of gold and silver molecules in the vicinity of particles, and the electron excitation in the lowest excitation state is used to measure the vibration relaxation process of molecules in the vicinity of particles. It is also evident that the movement of this vibrating ring is caused by the vibration caused by the C-S stretching vibration of the ring. The experimental results show that the relaxation of vibration phase and acceleration between rings in metal particles, the relaxation of intramolecular and intermolecular vibration phase and acceleration between rings in metal particles, and the important significance of the proposal of intramolecular and intermolecular vibration phase and acceleration between rings remain. In 2004, the results of this research were presented at international conferences, and foreign researchers discussed the problems in detail. The 27th International Conference on Optical Research was held in August 2004. This conference is expected to be held at the best possible venue for the discussion of the results of this research project. In October 2010, the Chinese Academy of Sciences opened the 17th International Conference on Science and Engineering, and the Chinese Academy of Sciences opened the 17th International Conference on Science and Engineering, and the Chinese Academy of Sciences opened the 17th International Conference on Science and Engineering. Research representatives participated in the presentation.