巨大分子とモデル系の超高速ダイナミックス解析

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まず共役高分子の光照射によって生成する素励起の振動スペクトルを得るための,ピコ秒時間分解ラマン分光システム,ピコ秒時間分解赤外分光システムを開発した。素励起の共鳴ラマンスペクトルの測定には近赤外域のラマン励起光を用いる必要があるが,この目的のために,ピコ秒近赤外光(波長1053nm)と非同期式時間分解フーリエ変換ラマン分光計を用いる方法を新たに開発した。これを用いて,ポリ(p-フェニレンビニレン)の紫外光励起により生成する光励起種(寿命数百ピコ秒)の共鳴ラマンスペクトルを得ることに成功した。また,可視域のラマン励起光を用いる従来型の装置で,モデル化合物のピコ秒時間分解ラマンスペクトルを得ることにも成功している。現段階では高分子のスペクトルの信号雑音比は十分ではなく,モデル化合物との比較において励起種の明確な同定を行うには至っていないが,ピコ秒時間分解分光によるダイナミックス解析の基礎を作ることができたと考えており,今後もこの方向で研究を継続する予定である。またピコ秒時間分解赤外分光については,可視域と近赤外域のピコ秒パルスの光混合によってピコ秒赤外光を得て,これまで実験的困難のため殆ど報告のない,指紋領域赤外のほぼ全域でピコ秒時間分解分光が可能な測定システムを開発した。これを用いて分子内電荷移動を起こす分子種の電子励起状態のピコ秒赤外スペクトルを得ることに成功しているが,高分子及びそのモデル化合物についてはまだ測定に至っておらず,今後の測定対象と考えている。スペクトルの詳細な解析のためには,モデル分子のラジカル種の振動スペクトルを溶液中で測定することが必要であるが,特にアニオン種の測定は困難で報告が殆どなかった。本研究において,アニオン種を安定に生成する方法を開発することができ,いくつかの芳香族化合物について,の赤外・ラマンスペクトルの測定に成功している。