微小領域における高時間分解測定法の確立と分子ダイナミクスの制御

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本研究は近赤外光を利用したフュムト秒レーザー顕微鏡を構築し、微小領域における超高速ダイナミクスの観測や化学反応の制御を目的としている。近赤外光は屈折率の分散が小さいため、対物レンズなどのガラスを通過してもパルス幅が広がりにくいことなどの特徴を有する。去年度は実際に装置を構築し、サンブル点において時間分解能35fsを有し、かつこの時間分解能が10倍から100倍の対物レンズを使用しても特別な調整なしに変化しないことを示した。この研究はPhotonics Spectra(月刊誌 米国ローリン出版社発行)において紹介されるなど、高い評価を受けている。本年度はこの装置を種々の光化学反応に応用した。ジアリルエテンはフオトクロミック反応を示す代表的な分子である。本装置では第2高調波によって630nmを、第3高調波によって420nm、第4高調波によって315nmの吸収帯を励起可能である。従って一つの光源で可視から紫外までの吸収帯を励起することができる。ジアリルエテンは可視光と紫外光によって閉環体から開環体へ、あるいはこの逆の反応を起こすことが知られており、この二つの異性体は物理的性質が異なる。このため情報記録などへの応用が研究されている。本装置の特徴をフオトクロミック分子に適応することによって単一光源による、情報の書き込みおよび消去が可能となる。この技術によって複数の光源を必要とする現在の手法と比較してシステムが簡便になるにれらの結果は現在、特許として出願中である。