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モード選択的振動励起による物質操作法の開拓

使用模式选择振动激励的材料操纵方法的开发

基本信息

批准号：
20K20556
负责人：
芦原聡
金额：
$ 16.64万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
2020-07-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

中赤外超短パルスレーザーを用いると，特定の分子振動モードを選択して強い振動励起を実現できる。これは、特定の化学結合にエネルギーを供給できることを意味する。本研究では、この「モード選択的な励起」を通して化学反応制御や有機材料加工を達成する手法およびその基礎をなす学術を開拓する。初年度は、中赤外波形整形パルスによる多段階振動励起の理論解析に取り組んだ。分子の量子状態に関する密度行列の時間発展を数値的に計算するコードを開発し、赤外パルスの電場波形およびフルエンスに応じた振動励起ダイナミクスの予測を行った。また、中赤外パルスによる多段階振動励起実験のためのポンプ・プローブ分光測定系を開発した。二年目は、赤外ポンプ・プローブ分光法による気相分子の振動・回転励起ダイナミクスの観測に取り組み、振動励起に伴う吸収スペクトル変化の観測に成功した。三年目となる本年度は、赤外フェムト秒パルスを用いて、気相分子の振動・回転波束の生成に成功した。具体的には、多段階振動励起と同時に複数の回転準位の重ね合わせ（波束）を生成できることを初めて実験的に示した。並行して、液相分子を対象とする実験も行い、量子数10に迫る多段階振動励起が可能であることを示した。これらは、振動励起による化学反応制御の潜在能力を示す重要な成果といえる。また、赤外パルスを用いた有機材料加工にも取り組み、振動モードとの共鳴により効率的な光吸収とそれに続く加工が起こることを見いだした。

In the middle of the red, in the middle of the red. This means that a specific chemical combination is available. This study aims to explore the theoretical basis for chemical reaction control and organic material processing. The theoretical analysis of multi-stage vibration excitation in the early years of Chinese and English wave shaping The calculation of the time evolution of the density matrix of the quantum state of the molecule is carried out in the prediction of the electric field waveform of the quantum state. A multi-stage vibration excitation system was developed. In the past two years, the measurement of molecular vibration and excitation of gaseous phase by infrared spectroscopy has been successfully carried out. For the past three years, the use of vibration and echo beam generation in the field of infrared radiation has been successful. The specific multi-stage vibration excitation is generated at the same time, and the multiple return levels are combined (beam). Parallel, liquid phase molecules can be excited by multi-stage vibration. The potential of chemical reaction control in the field of vibration excitation shows important results. Organic material processing, vibration, resonance, efficiency, light absorption, and processing

项目成果

期刊论文数量（89）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

赤外フェムト秒レーザーによる気相CO2分子の振動回転コヒーレンスの形成

红外飞秒激光在气相 CO2 分子中形成振动旋转相干性

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
X. Wei;S. Kumagai;T. Makita;K. Tsuzuku;A. Yamamura;M. Sasaki;S. Watanabe;and J. Takeya;津坂裕己，森近一貴，芦原聡
通讯作者：
津坂裕己，森近一貴，芦原聡

赤外フェムト秒レーザーによる液相CO2分子の振動ラダークライミング

使用红外飞秒激光进行液相 CO2 分子的振动梯攀爬

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Orioka Mariko;Eguchi Masatoshi;Mizui Yuki;Ikeda Yuma;Sakama Akihiro;Li Qiaojing;Yoshimura Hideaki;Ozawa Takeaki;Citterio Daniel;Hiruta Yuki;森近一貴，津坂裕己，万秋明，芦原聡
通讯作者：
森近一貴，津坂裕己，万秋明，芦原聡

Control of multi-quantum vibrational excitations with intense mid-infrared fields

强中红外场多量子振动激发的控制