化学反応動力学の量子制御に関する理論的研究

化学反应动力学量子调控理论研究

• 批准号: 12042207
• 负责人: 藤村 勇一
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12042207/
• 关键词: 量子制御; 鏡像異性体; キラリティー; ラセシ体; 配向; 核波束; レーザー制御; ポンプ-ダンプ法; エナンチオマーの分離; 電子波束法; イオン化・解離; クーロン爆発

今年度の目的は、ランダムに空間分布した鏡像異性体のラセミ体(L体、R体50%:50%混合)からL(R)体の片方をレーザーを利用して生成させる墨子制御法を確立することであった。この鏡像異性体の光変換は有機・生化学的また、物理化学的に重要な課題である。これまでの鏡像異性体の制御理論は全て配向が揃っている条件下で行われてきた。本研究では、つぎの2つの量子制御過程に別けて取り扱った。第一に、ランダムに分布したラセミ体の配向を赤外レーザーにより制御する。次に、この空間制御された反応系を紫外レーザーによりキラリティ変換してL(R)体の片方をつくる。具体的量子制御として、H_2POSHを取り上げた。最適電場はいずれも直線偏光の電場である。配向制御の取り扱いでは、分子の双極子モーメントと分極率をab initio法で求めた。1ピコ秒以内に配向をそろえることができた。分子回転には約16ピコ秒かかるのでこの配向制御は非断熱的な取り扱いである。その制御機構は基本的にはP-S基の伸縮振動の基本振動数とその半分の振動数の倍音を持つ光との干渉によるものである。これにより空間非対称性が分子系に誘導される。次に、キラリティの制御のエッセンスは、L-体とR-体とでは双極子モーメントが異なるということを利用することにある。このことからレーザーの偏光を制御変数として異性化反応を制御できた。ポンプーダンプの方法と断熱的偏光依存性による方法の2種類の方法を開発した。いずれの方法でも、90%以上の収率が実現されていた。これらの成果の一部は既に国際雑誌J.Chem.Phys.等に発表(受理)された。

This year's goal is to establish the spatial distribution of mirror image heteromorphs (L body, R body 50%:50% mixture) and the use of L(R) body's sheet side. The optical conversion of mirror images is an important topic in organic, biochemical and physical chemistry. The control theory of mirror image heteromorphism is based on the condition of full alignment. In this study, the quantum control process of The first is the distribution of the first and second elements, and the second is the control of the third element. In addition, the space control system is UV light source, and the film of L(R) body is UV light source. Specific quantum control, H_2POSH, etc. The optimum electric field is the linearly polarized electric field. The alignment control is determined by ab initio method. 1. Alignment within seconds The molecular cycle is about 16 seconds. The control mechanism is based on the fundamental vibration of the P-S basis, the fundamental vibration number of the half-minute vibration number, the sound multiplication, the light retention, and the interference. This is a spatially asymmetric molecular system. Second, the control of the system, L-body, R-body, bipolar, different, different. The polarization of the light beam is controlled by the polarization of the light beam. Two kinds of methods for solving the problem of polarization dependence of thermal insulation are developed. The method of detection is simple, and more than 90% of the detection rate is realized. Part of the results of this study were published in the International Journal J. Chem. Phys.

项目成果

Y.Fujimura: "Multiphoton Spectroscopy in Encyclopedia of physical Science and Technology Vol.10"Academic Press, San Diego. 30 (2002)

Y.Fujimura：“物理科学与技术百科全书第 10 卷中的多光子光谱”学术出版社，圣地亚哥。

I.Kawata: "Enhanced inization of the two electron molecule H_2 in intense laser fields : mechanism of the creation of doorway states"Laser Phys.. 11. 188-197 (2001)

I.Kawata：“强激光场中两个电子分子 H_2 的增强化：门道态产生的机制”Laser Phys.. 11. 188-197 (2001)

H.Umeda: "Quantum control of chemical reaction dynamics in a classical way"J.Chem.Phys.. 113・9. 3510-3518 (2000)

H.Umeda：“化学反应动力学的经典方式的量子控制”J.Chem.Phys.. 113・9（2000）。

H.Kawata: "Intense-laser-field-enhanced ionization of two-electron molecules : Role of ionic states as doorway states"Phys.Rev.A. 62・3. 031401-1R,031401-4R (2001)

H.Kawata：“双电子分子的强激光场增强电离：离子态作为门道态的作用”Phys.Rev.A. 031401-1R，031401-4R（2001）

H.Umeda: "Applicability of a classical local control method to"Chem.Phys.. 274. 231-241 (2001)

H.Umeda：“经典局部控制方法对”Chem.Phys.. 274. 231-241 (2001) 的适用性