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表面プラズモン共鳴フェムト秒光熱変換分光法の開発と固液界面エネルギー移動計測

表面等离子体共振飞秒光热转换光谱的发展及固液界面能量传递的测量

基本信息

批准号：
11750701
负责人：
露本伊佐男
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kanazawa Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

フェムト秒過渡反射格子法を固液界面に応用し、今まで検出不可能だった固液界面の微小な誘電率の変化を計測することに成功した。さらに表面プラズモン共鳴を併用し、固体側から液体側への超高速エネルギー移動時の微小な誘電率の変化をその場計測することに成功した。これらの成果として、次の知見を得た。(1)ルチル構造酸化チタン単結晶とチオシアン酸カリウム水溶液の界面に150フェムト秒のパルスを入射し、その後の誘電率の過渡的変化をモニターした。その結果、従来知られている電子・ホール再結合の成分に加えて、110フェムト秒から690フェムト秒の速い時間領域で緩和する成分が新たに観測された。この速い成分の強度はチオシアン酸カリウムの濃度を増加させると増大した。これは超高速時間領域で励起状態のキャリアが吸着種であるチオシアン酸イオンに移動していることを示している。このような速い時間領域での電荷移動はこれまでの理論では説明できず、励起状態のホールが非平衡な状態でチオシアン酸イオンに移動していることを示唆している。これは酸化チタンのホットキャリアとその吸着種の相互作用の初めての観察である。光触媒、光電極として有名な酸化チタンでこのような相互作用が観察された意義は極めて大きい。(2)金/塩化ナトリウム水溶液界面におけるエネルギー移動を表面プラズモン共鳴過渡反射格子法で観測した。その結果、ホットエレクトロンによる緩和と界面熱移動による緩和の2種類の成分があることがわかった。これは界面におけるエネルギー移動には、励起状態にある電子が係わる速い成分と、熱に変化した後に移動する遅い成分の両方があることを示している。塩化ナトリウムの濃度を変化させて測定した結果、ホットエレクトロンと吸着種との電子的な相互作用が確認された。

The second transition reflection lattice method has been successfully applied to the measurement of the micro-inductance of the solid-liquid interface. The field measurement of micro-inductivity in the case of surface resonance, solid-side resonance and liquid-side resonance is successful. The results of this study were achieved and the knowledge of the second time was obtained. (1)The structure of the crystal structure As a result, we know that the components of electron recombination are added, 110 seconds, 690 seconds, and time domain relaxation components are newly detected. The intensity of the components in the medium increases with the increase of the concentration of the components. This is the first time in a very long time that the state of excitation has changed. The charge movement in the time domain is explained in theory, and the excitation state is explained in theory. The interaction between adsorption species and acidification is investigated. Photocatalyst, photoelectrode, etc. are known to interact with each other. (2)The gold/silver transition in aqueous solution was measured by the resonance transition lattice method. The result is that there are two kinds of components in the interface, namely, mitigation and thermal movement. This is the first time that a person's body has been exposed to heat. The results of the determination of the concentration of the adsorbed species and the interaction between the adsorbed species and the electrons were confirmed.

项目成果

期刊论文数量（24）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

火原彰秀,森下朋浩,露本伊佐男,原田明,北森武彦,澤田嗣郎: "Direct Measurements of Femtosecond Energy Dissipation Processes of Hot Electrons in a Gold Film"Japanese Journal of Applied Physics. 38. 2983-2987 (1999)

Akihide Hihara、Tomohiro Morishita、Isao Tsuyumoto、Akira Harada、Takehiko Kitamori、Tsuguro Sawada：“金膜中热电子飞秒能量耗散过程的直接测量”日本应用物理学杂志 38. 2983-2987 (1999)。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

火原彰秀、森下朋浩、露本伊佐男、原田明、北森武彦、澤田嗣郎: "Direct Measurements of Femtosecond Energy Dissipation Processes of Hot Electrons in a Gold Film"Japanese Journal of Applied Physics. 38. 2983-2987 (1999)

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

池田幸代,田中祟之,片山建二,露本伊佐男,原田明,澤田嗣郎: "Generation and observation of GHz ultrasonic waves on liquid surfaces and a liquid/liquid interface by transient reflecting grating method"Journal of Chemical Physics. 111. 9393-9397 (1999)

Yukiyo Ikeda、Keiyuki Tanaka、Kenji Katayama、Isao Tsuyumoto、Akira Harada、Tsuguro Sawada：“通过瞬态反射光栅法在液体表面和液/液界面上产生和观察 GHz 超声波”《化学物理杂志》111 .9393-。 9397 (1999)