共鳴現象を用いた超高感度帯磁率測定装置の開発

利用共振现象开发超灵敏磁化率测量装置

• 批准号: 09874072
• 负责人: 金道 浩一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09874072/
• 关键词: 帯磁率; 光合成; 光化学系; マンガン四量体; パルス磁場; ノンヘム鉄; PSII; 結晶場定数; 高感度; 強磁場; ファラディ法

本年度は、本研究で開発された高感度の帯磁率測定装置を用いて、光合成光化学型ll(PSll)におけるマンガン四量体の磁性を明らかにする試みを行っている。光合成において光エネルギーが化学エネルギーへと変換される過程はかなり解明されつつあるが、そのメカニズムには未知の部分が多く残されている。PSllの電子伝達系に存在するマンガン四量体は、水分解反応において周知的にその価数を変化させながら水素イオンと電子を放出して酸素を発生させているが、その価数変化の詳細及び四量体の実態そのものが明らかにされていない。これまでは、マンガンクラスターの示す磁性が小さいため実験的に解明することが困難と思われてきた。我々は、昨年度本研究を通じて開発した高感度帯磁率測定装置を用いる事により、PSllノンヘム鉄の帯磁率測定に初めて成功した。このことは、同程度の磁性であるマンガンクラスタの測定が可能であることを意味しており現在装置の改造を行っている。つまり、本測定のねらいは、光照射による磁性の変化をとらえることが望まれるため、試料近傍から光を照射する必要があり、装置全体のダウンサイジングを行っているのである。改良による装置の調整が終わり次第、測定結果が得られると思われる。

今年，我们试图利用本研究开发的高灵敏度磁化率测量装置来阐明光合光型II（PSll）中锰四聚体的磁性。尽管光合作用过程中光能转化为化学能的过程已基本阐明，但其机制的许多方面仍不清楚。 PSll的电子传递链中存在的锰四聚体在水分解反应中释放氢离子和电子，同时改变其价态以产生氧气。此外，四聚体本身的实际状态尚未明确。到目前为止，人们一直认为很难通过实验阐明这个问题，因为锰簇表现出的磁性很小。去年，我们利用本研究开发的高灵敏度磁化率测量装置，首次成功测量了PSll非血红素铁的磁化率。这意味着可以测量具有类似磁性的锰簇，我们目前正在修改该设备。换句话说，由于该测量的目的是检测由于光照射而引起的磁性变化，因此需要从样本附近照射光，这需要缩小整个装置的尺寸。改进后的设备一旦调整完毕，预计即可获得测量结果。

项目成果

R.Settai: "Single crystal growth and magnetic properties of CeRh_2Si_2" J.Phys.Soc.Jpn.66. 2260-2263 (1997)

R.Settai：“CeRh_2Si_2 的单晶生长和磁性能”J.Phys.Soc.Jpn.66。

K.Umeo: "Magnetic properties of the heavy-fermion antiferromagnet Ce_7Ni_3" J.Phys.Soc.Jpn.66. 2133-2137 (1997)

K.Umeo：“重费米子反铁磁体 Ce_7Ni_3 的磁性”J.Phys.Soc.Jpn.66。