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テラヘルツ領域の精密誘電分光による水和ダイナミクスの研究

利用太赫兹区域精密介电谱研究水合动力学

基本信息

批准号：
18031020
负责人：
田中耕一郎
金额：
$ 3.58万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

0.2から3.5THzにわたるより広い周波数領域での水および重水における誘電率を精密に測定し、テラヘルツ領域の緩和成分の起源について議論した。このTHz成分の同位体効果をデバイ緩和およびローレンツ振動の両方の観点から検討したところ、デバイ緩和でよく記述できることを見出した。またこの温度依存性を慎重に解析してみると、緩和時間や緩和振幅に顕著な温度依存性が見られなかった。この成分の起源としては、分子同士の衝突によるもの、または拡張緩和子などが候補として考えられ、同位体効果や温度依存性をうまく説明することができる。次に様々な溶質資料の水溶液の誘電率を測定し、ここから水和水に関する情報を定量的に求めるために、Onsagerの局所電場理論を用いた解析を試みた。このとき水和水および溶質分子はGHzよりも長い緩和時間を持つと仮定して水和水と溶質の配向分極率をゼロとしているが、テラヘルツ領域に見られる緩和成分は水和されても残っていることを見いだした。これらの実験結果は解析のわずかな誤差に対して求められる水和数が大きく変化してしまう。そこでこれらのパラメータの導出法をより慎重に検討し、また溶質の濃度依存性、溶質分子依存性、温度依存性を新たに測定した。その結果、濃度、温度ともに水和数が減少するのだが、水和水分子の大きさ(密度)はほぼ一定である、分子の表面積が大きくなるほど水和数が大きくなることなどを見出している。このようにテラヘルツ領域の光学応答から水和に関する様々な情報を抽出することができることを見出した。

0.2 ~ 3.5 THz ~ The isotope effect of THz component is reduced and the vibration of THz component is reduced. The temperature dependence of the temperature is analyzed carefully, and the time and amplitude of the temperature dependence are reduced. The origin of the composition, molecular identity and conflict, and the relationship between the composition and the molecular identity are discussed. Determination of the inductivity of aqueous solutions from solute data, quantitative analysis of information on water and water, and analysis of local electric field theory. The water and solute molecules have a long relaxation time and a constant polarization ratio. The water and solute molecules have a long relaxation time and a constant polarization ratio. The water and solute molecules have a long relaxation time and a constant polarization ratio. The result of this analysis is that there is no error in the calculation of the sum of water and water. A new method for determining solute concentration dependence, solute molecular dependence and temperature dependence is proposed. The results, concentration, temperature, and number of water molecules decrease. The size (density) of water and water molecules is constant. The surface area of molecules is large. The number of water molecules is large. This is the first time I've ever seen an optical camera.