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新しい非線形分光法による固体界面の電荷ダイナミクスの研究

使用新的非线性光谱方法研究固体界面的电荷动力学

基本信息

批准号：
12F02504
负责人：
田原太平
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

界面は広い科学・技術の分野で重要とされる場であり、そこにおける現象・ダイナミクスの理解は大変本質的であるが、未だ進んでいない。われわれはこのような問題意識をもとに、これまで一群の新しい界面選択的非線形分光法を開発してきた。本研究は、われわれが開発したヘテロダイン検出和周波発生(HD-SFG)法およびそれらの時間分解測定を用いて固体界面の電荷ダイナミクスを明らかにすることである。これまでにバルク中の電荷分離・電荷再結合のダイナミクスは様々な方法によって研究されているが、界面でのダイナミクスはほとんど分っていない。現実系に近い固体界面での研究を行うには、まず、これまで気/液界面あるいは気/固界面のような片側が開放形の界面にしか適用できなかったHD-SFG分光を、固/液界面のような埋もれた界面にも適用できるようにしなければならない。HD-SFG法では界面で発生する和周波信号光電場の振幅と位相を測定することによってバルク試料の吸収スペクトルと直接比較可能な界面スペクトル(Im_x<(2)>)を測定する。これをこれまで固液界面に応用できなかったのは、埋もれた界面で生じる信号の位相を校正することができなかったからである。そこで振動スペクトルを測定するHD-SFG (HD-VSFG)実験において、埋もれた界面からの信号の振幅、位相を校正する方法を開発した。具体的にはガラスに金を蒸着し、これを試料と同じ配置で測定して参照試料とすることにした。さらに、単分子膜をガラス板上に作成し、それを空気側からとガラス側からレーザーを導入してx^②スペクトルを測定し、これを比較することで標準試料からの信号の位相校正を行うという方法を考案した。これを用いることで、強度と位相が校正されたガラス/水界面の水のOH伸縮振動領域のHD-VSFG測定に成功した。

The interface between science and technology is important. It is important to understand the nature of science and technology. A group of new interface selection methods for nonlinear spectroscopy were developed. In this study, the time decomposition method for the determination of solid interface charge was developed by using HD-SFG method. The method of charge separation and charge recombination in this paper is studied in detail, and the interface is studied in detail. The present study is aimed at the study of the near solid interface, the gas/liquid interface, the sheet side, the open interface, the application of HD-SFG spectroscopy, the solid/liquid interface, the application of the interface. HD-SFG method is used to determine the amplitude and phase of the optical field generated at the interface and the cyclic signal. The solid-liquid interface is used for phase correction. A method for measuring the amplitude and phase of HD-SFG (HD-VSFG) is developed. The specific test sample was tested in the same way as the test sample. The method of phase correction for standard samples is studied. The HD-VSFG measurement of OH stretching vibration field at the interface of water and water was successful.