過渡分子種を超高感度・超高速で検出する分光法の開拓

开发一种超高灵敏度、超快速度检测瞬态分子物种的光谱方法

基本信息

批准号：
20K20365
负责人：
岩田耕一
金额：
$ 16.64万
依托单位：
Gakushuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20365/
关键词：
ラマン分光法時間分解測定化学反応

项目摘要

本研究課題では，令和3年度までにフェムト秒光源を利用して安定性に優れた新たな方式のピコ秒時間分解ラマン分光計を開発し，フーリエ変換限界に近いプローブ光において二乗平均平方根0.8％の出力安定性を達成することができた．このピコ秒時間分解ラマン分光計を用いて金および銀のナノ粒子近傍におけるターチオフェン分子の振動緩和過程を観測し，最低励起1重項状態に電子励起されたターチオフェン分子と金属ナノ粒子との間に3ピコ秒以内での高速な振動エネルギー移動が起こること，およびこの振動エネルギー移動がチオフェン環のC-S伸縮振動に帰属される振動モードにおいてのみ進行すること，を見出した．この実験結果は，金属ナノ粒子によるモード選択的な振動位相緩和の加速やチオフェン環間のねじれ構造の緩和を示唆しており，分子内および分子間の振動カップリングによるエネルギー伝達モデルの提案につながる重要な意味を持っている．令和4年度は，これらの研究の結果を国際会議で発表して世界に発信するとともに，国外の研究者とこの問題について詳細に議論して考察を深める予定であった．令和４年8月には，ラマン分光学を主題とする大規模な国際会議であり，研究代表者がその国際運営委員に選挙で選ばれている第27回国際ラマン分光学会議が米国で対面開催された．この会議は，予想される参加者の水準から考えても本研究課題での成果を発信するとともにその内容について議論するために最適な場と予想された．しかし，学会開催の時点では，わが国において帰国便搭乗前のコロナ検査で陽性になると帰国が許されないという入国管理が実施されており，帰国できなくなるリスクを考慮して参加を取りやめるに至った．10月にはギリシアで開催された第17回科学および工学における計算手法に関する国際会議で招待講演を行ったが，研究代表者は対面参加せずにオンライン講演を行った．

在这一研究主题中，到2021财政年度，我们开发了一种新型的Picsecond时空分辨的拉曼光谱仪，使用飞秒光源，具有出色的稳定性，实现了接近傅立叶变换极限的探头光，达到了0.8％的均方根。使用这种比较时间分辨的拉曼光谱仪，我们观察到金和银纳米颗粒附近的噻吩分子的振动松弛过程，发现高速振动能量转移发生在3个picoseconds中，在Terthiephene Molecules Electectional-Electection VibreT中，该模式在该模式之间发生了这种vitightic pontimation vibrational soneigrational soneigrat in thty thit vibr，该模式在该模式中发生了这一效率，而这是该模式的转移。到噻吩环的C-S拉伸振动。该实验结果表明，金属纳米颗粒的模式选择性振动相松弛以及硫芬环之间的扭转结构的松弛，对通过分子内和分子间振动式耦合的能量转移模型的建议具有重要意义。 2022年，计划在国际会议上提出这些研究的结果，并与世界进行了沟通，并与国外的研究人员详细讨论了此问题，以加深他们的考虑。 2022年8月，在美国亲自举行了第27届国际拉曼光谱会议，重点是拉曼光谱的国际大会，第27届国际拉曼光谱会议在美国亲自举行，主要调查员当选为国际指导委员会。考虑到预期的参与者，预计这次会议将是传播本研究主题并讨论内容的最合适的场所。但是，在会议之时，日本实施了移民控制，如果在登上返回飞行之前对冠状病毒阳性测试进行了阳性测试，则决定不允许参与者返回家乡，并考虑到无法返回家乡的风险，他们决定取消参与。 10月，他在希腊举行的第17届国际计算方法国际会议上发表了一场邀请的演讲，但首席调查员在没有面对面参与的情况下进行了在线演讲。