高磁場/高周波時間領域ESR分光学による新規量子磁気光機能の開拓

利用高磁场/高频时域 ESR 光谱开发新的量子磁光功能

• 批准号: 02J04008
• 负责人: 松岡 秀人
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Institute for Molecular Science (2004)Okazaki National Research Institutes (2002-2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J04008/
• 关键词: 多周波EPR; Eu^<2+>イオン; 内包フラーレン; ゼロ磁場分裂定数; 光合成; 光化学系II; Mn錯体; 単結晶EPR; 多周波ESR; 高スピンEu(II)イオン; 長残光性; 高次の微細構造項; 固有共鳴磁場法; 金属内包フラーレン; 蛍光顕微鏡; 無秩序配向ESR; 高磁場; 高周波ESR; 高スピンCo(II); 高スピンEu(II); 軌道角運動量; 水素結合集積型

昨年度に引き続き、異なった大きさ・対称性を有する様々なフラーレンケージにEu^<2+>イオンを内包した金属内包フラーレンを取り上げた。実験は分子科学研究所内のX-band(9.5GHz)およびW-band(95GHz)EPR分光器を用いて行った。スペクトル解析では、Eu^<2+>を利用した長残光性発光体をモデル化合物として我々が昨年度報告した解析方法を適用し、精確な微細構造定数を決定した。得られた微細構造定数から、Eu^<2+>イオンはC_<74>ケージ内で中心(3回軸上)から離れたところに位置することを証明した。また、superposition-exchange modelを適用し、実験的に決定した微細構造定数の定量的解析を行ったところ、Eu^<2+>イオンを内包するC_<82>ケージの構造を決定するととができた。これらの結果はJ.Phys.Chem.Bに掲載された。本研究課題ではさらに、自然によって巧みに築き上げられた光機能"光合成"をTargetにした研究を行った。酸素発生型光合成タンパク質内に存在する光化学系II複合体は光エネルギーを利用して水を分解し酸素を発生する。そして、この水分解-酸素発生反応を直接触媒するのが4核のMn錯体であるが、その構造はいまだに決定されていない。我々は、シアノバクテリア由来光化学系II単結晶を用いたW-band(95GHz)ESR測定を行い、世界で初めて酸素発生中心Mn錯体由来の単結晶W-band EPRスペクトルの観測に成功した。得られた結果は、Mn錯体がほぼ軸対象な電子構造を有することを示唆した。詳細な構造を決定するため、現在ドイツ・ベルリン自由大学にてW-band ENDOR(電子-核二重共鳴)測定を試みている。

In the past year, the number of Chinese characters has increased. The X-band(9.5 GHz) and W-band(95GHz)EPR spectrometers in the Institute of Molecular Science were used in the field. The analysis method is applicable to the determination of fine structure by using the long residual light emitter. The number of fine structures is determined by the number of Eu^&lt;2+&gt; and the number of Eu^&lt;2+&gt;<74>. The determination of the number of micro-structures and the quantitative analysis of micro-structures are applicable to the determination of micro-structures and micro-structures<82>. The results were published in J. Phys. Chem. B. This research topic is "Photosynthesis" of natural light. Photochemical system II complexes exist in the photosynthesis of acid-producing compounds, and they utilize water to produce acid-producing compounds. The structure of the Mn complex is determined by the direct catalyst of water decomposition and acid generation. We successfully measured the W-band(95GHz)ESR of single crystal from Photochemical System II in the world, and the W-band ESR of single crystal from Mn complex was successfully measured. The results show that the electron structure of the electron beam is different from that of the electron beam. Details of the structure of the determination of W-band ENDOR(electron-nuclear double resonance) test

项目成果

H.Matsuoka et al.: "2-D electron spin transient nutation spectroscopy of lanthanoid ion Eu^<2+>(^8S_<7/2>) in a CaF_2 single crystal on the basis of FT-pulsed electron spin resonance spectroscopy : Transition moment spectroscopy"Applied Magnetic Resonance

H.Matsuoka 等人：“基于 FT 脉冲电子自旋共振光谱的 CaF_2 单晶中的镧系离子 Eu^2 >(^8S_<7/2>) 的二维电子自旋瞬态章动光谱：

H.Matsuoka et al.: "EPR in the 21^<st> Century : Basics and Applications to Material, Life and Earth Sciences <A.Kawamori, J.Yamauchi, H.Ohta (Eds.)>"Elsevier Science. 830(6) (2002)

H.Matsuoka 等人：“21 世纪的 EPR：材料、生命和地球科学的基础知识和应用 <A.Kawamori、J.Yamauchi、H.Ohta（编辑）>”Elsevier Science。

H.Matsuoka et al.: "FT-Pulsed ESR / 2D Electron Spin Transient Nutation Spectroscopy of Lanthanoid Ion Eu^<2+>(^8S_<7/2>) in a CaF_2 Single Crystal : Transition Moment Spectroscopy"Applied Magnetic Resonance. (印刷中).

H.Matsuoka 等人：“CaF_2 单晶中镧系离子 Eu^<2+>(^8S_<7/2>) 的 FT-脉冲 ESR / 2D 电子自旋瞬态章动光谱：跃迁矩光谱”应用磁共振（在新闻）。

T.Takui et al.: "EPR of Free Radicals in Solids ; Trends in Methods and Applications ; Lund,"Kluwer Academic Publishers <A.Lund and M.Shiotani (Eds.)>. 644(84) (2003)

T.Takui 等人：“固体中自由基的 EPR；方法和应用的趋势；Lund，”Kluwer 学术出版社 <A.Lund 和 M.Shiotani（编辑）>。

H.Matsuoka et al.: "Pseudo-octahedral high-spin Co(II) complexes with orbitally degenerate ground states as studied by SQUID and ESR spectroscopy"Synthetic Metals. (印刷中).

H. Matsuoka 等人：“通过 SQUID 和 ESR 光谱研究的具有轨道简并基态的伪八面体高自旋 Co(II) 配合物”《合成金属》（出版中）。