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電子構造研究系 分子研リポート2006 | 分子科学研究所

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(1)

3-4 電子構造研究系

基礎電子化学研究部門

西   信 之(教授) (1998 年 4 月 1 日着任)

A -1) 専門領域:クラスター化学、電子構造論、物理化学

A -2) 研究課題:

a) 炭素-金属ハイブリッドナノ構造体の創成とその機能発現(遷移金属アセチリド化合を用いて炭素被覆ナノ金属ワ イヤー,磁性ナノロッド,金属ナノシートを作り機能を発現)

b) 炭素-金属結合を持つ有機エチニル金属クラスター巨大分子の結晶ナノワイヤー・ナノリボン c) 超高速分光法によるフォトクロミック反応,光異性化反応ダイナミックス

d) 分子クラスターイオンにおける分子間相互作用と電荷移動・エネルギー移動 e) 液体中でのクラスター形成による局所構造の発生と“ Micro Phase” の生成

A -3) 研究活動の概略と主な成果

a) 昨年までに,三重結合を持つ炭素分子陰イオン(C2 2–

)の両端に C u

+

イオンを1個づつ入れた銅アセチリドが径が 5

〜 8 nm 程度のナノワイヤー結晶となり,このワイヤーを弱く100°C 程度で加熱すると中心に銅が8個程度並んだワ イヤーとその周りを被覆する炭素チューブ(C u@ C )の形成が観測された。今年は,A F M を使って,1本のナノワ イヤーの径方向の伝導度を測定した。得られた I - V曲線は,C u2C2については,n 型半導体としての性質を示し,バ ンドギャップは 0.5–1.5 eV で,理論計算の結果とほぼ一致した。また,これは,薄膜状に作成した C u2C2の結果と 一致するものであった。このワイヤーやケーブルのバンドルとなった固体試料をタブレット状にして電気伝導度を測 定したところ,アセチリドのディスクは水に対して,C u@ C では酸素分子の物理吸着が起こると大きな伝導度の増 加が見られた。この過程は可逆過程であり,酸素分子の接触電荷移動によるホールの注入が起こるものと考えられる。 このような常温で酸素に可逆的に電気伝導度応答する物質は,知られていない。現在,詳細にこの過程を調べている。 b) 金属陽イオンにアセチレンのエチニル基の一方にベンゼン環などを入れて,例えば,(Ag-C≡C-C6H5)nとすると,4

個のユニットが四角いブロックとなり,銀の四角形が折りたたみかかったアコーデオン状につらなった四角い柱状 の巨大分子となる。2個の銀イオンの間にフェニルエチニル基が配置し,外に角を突き出している。この時,ベン ゼン環がスタックした4本のカラムが出来る。我々は,この分子を幅が 20–100 nm,長さが 1– 数10 mmのワイヤー 状単結晶として取り出すことに成功した。幅は,合成に用いるアルコールの炭化水素鎖の長さによって制御できた。 これらの単結晶を構成するのは,結晶の端から端までの長さを持つ1次元超長ファイバー状分子である。(Cu-C C-C6H5)nは,光を照射すると電気伝導度が3桁近く上昇した。

c) のテーマでは,昨年に引き続きジアリルエテンを初めとする様々なホトクロミックシステムや光異性化を示す分子 系のフェムト秒・ピコ秒時間分解スペクトルの観測を通じて,これらの反応のダイナミックスを調べている。 d) イオントラップトリプル四重極質量選別システムと,赤外,可視・紫外波長掃引レーザーシステムとを組み合わせて,

質量選別された特定のクラスターに光を吸収させ,アルゴン原子等を解離させることを利用して,クラスターの吸 収スペクトルを測定し,精密な理論計算によって得られたスペクトルを比べあわせて,構造決定を行っている。最

(2)

近は金属イオンの水和構造の決定を行っている。

e) 混合系を中心とした液体の中のクラスター構造を,低振動数ラマン分光を中心に調べている。特に,溶質と溶媒の ミクロな相分離状態について系統的な研究が行われている。

B -1) 学術論文

J. NISHIJO, C. OKABE, O. OISHI and N. NISHI, “Synthesis, Structures and Magnetic Properties of Carbon-Encapsulated

Nanoparticles via Thermal Decomposition of Metal Acetylide,” Carbon 44, 2943–2949 (2006).

K. JUDAI, J.NISHIJO and N. NISHI, “Self-Assembly of Copper Acetylide Molecules into Extremely Thin Nanowires and

Nanocables,” Adv. Mater. 18, 2842–2846 (2006).

J. NISHIJO and N. NISHI, “Synthesis, Structure and Magnetic Properties of a New Low-Spin Iron(III) Complex [FeL3] {L

= [HNC(CH3)]2C(CN)},” Eur. J. Inorg. Chem. 3022–3027 (2006).

K. WATANABE, A. KOKALI, H. HORINO, I. I. RZEZNICKA, K. TAKAHASHI, N. NISHI and T. MATSUSHIMA,

“Scanning-Tunneling Microscopy, Near-Edge X-Ray-Absorption Fine Structure, and Density-Functional Theory Studies of N2O Orientation on Pd(110),” Jpn. J. Appl. Phys. 45, 2290–2294 (2006).

T. IINO, K. OHASHI, Y. MUNE, Y. INOKUCHI, K. JUDAI, N. NISHI and H. SEKIYA, “Infrared Photodissociation

Spectra and Solvation Structures of Cu+(H2O)n (n = 1–4),” Chem. Phys. Lett. 427, 24–28 (2006).

Y. MUNE, K. OHASHI, T. IINO, Y. INOKUCHI, K. JUDAI, N.NISHI and H. SEKIYA, “Infrared Photodissociation

Spectroscopy of [Al(NH3)n]+ (n = 1–5): Solvation Structures and Insertion Reactions of Al+ into NH3,” Chem. Phys. Lett. 419, 201–206 (2006).

K. HINO, H. NAKANO, N. ITO. M. MATSUSHITA, H. TAKAGI and N. NISHI, “Preparation and Characterization of

Gold Nanoparticles with Reactive Thiocarbonyls: A Proposal for Active Size Control of Nanoparticles,” Trans. Mater. Res. Soc. Jpn. 31, 525–528 (2006).

B -4) 招待講演

西 信之 , 「クラスターから炭素/金属ハイブリッドナノ構造体の構築へ」, 九州大学先導化学研究所・分光学会九州支部講 演会 , 福岡 , 2006年 8月.

西 信之 , 「物質の混合と分離の特性を利用したナノサイエンス・ナノ物質創成」, 核融合科学研究所連携研究推進センター 講演会・研究活動成果報告会冒頭招待講演 , 土岐 , 2006年 9月.

西 信之 , 「光で原子を集合させ、金属ナノシートを描画する—金属と炭素や有機物のナノ構造が生み出す新現象・新機能」, 文部科学省科学研究費補助金研究成果公開発表「物理と化学が生み出す未来物質」講演会 , 東京朝日ホール , 2006年 11月.

B -5) 特許出願

特願 2006-041173, 「金属含有構造体の形成方法、及び金属含有積層体の形成方法」, 西 信之、西條純一、大石修 , 2006 年 .(米国出願手続き中)

B -6) 受賞、表彰

西 信之 , 井上学術賞 (1991).

(3)

B -7) 学会および社会的活動

文部科学省、学術振興会等の役員等

九州大学理学部運営諮問委員 (2005.7-2007.3). 核融合科学研究所連携推進センター評価専門委員. 日本学術振興会特別研究員等審査会専門委員 (2004-2005). 日本学術振興会科学研究費委員会専門委員 (2006). 学会誌編集委員

Chemical Physics Letters, member of A dvisory Board (2005-2009).

科学研究費の研究代表者、班長等

文部科学省 ナノテクノロジー支援プロジェクト「分子・物質総合設計支援・解析支援プロジェクト」総括責任者 . その他

総合研究大学院大学物理科学研究科研究科長 (2004.4-2005.3).

B -8) 他大学での講義、客員

九州大学総合理工学部 , 客員教授 , 2006年 7月 1日-9月 30日.

B -10) 外部獲得資金

基盤研究 (B), 「分子イオンクラスター蒸着法による高密度電荷集積と光刺激ダイナミックス」, 西 信之 (1995年 -1999年 ). 基盤研究 (B), 「水溶液中の特異なクラスター集合構造の発生と機能の発現」, 西 信之 (1999年 -2002 年 ).

日本学術振興会未来開拓学術推進事業 , 「光によるスーパークラスターの創成とその光計測:単分子磁石の実現」, 西 信之 (1999年 -2004年 ).

文部科学省 ナノテクノロジー支援プロジェクト, 「分子・物質総合設計支援・解析支援プロジェクト」, 西 信之 (2002 年 -2006年 ).

基盤研究 (B), 「金属アセチリド化合物を用いたナノ複合金属炭素構造体の創成と構造科学」, 西 信之 (2005年 -2007年 ).

C ) 研究活動の課題と展望

ナノレベルで金属原子と炭素原子のハイブリッド化合物をアセチリドとして実現し,更にこれを用いて金属原子結晶とグラファ イトのような炭素層を接合し,金属に結合した皮革や炭素ナノチューブとして金属ワイヤーを包接することに成功した。昨年は, 長年培ってきた励起3重項の長寿命性と電荷移動状態励起による中性化反応,そしてクラスターの励起状態の性質に関する 30年以上に亘る研究経験をナノの世界構築に最大限に活かした発見があった。銅原子24個を含むクラスター分子の薄膜を 用いると電子顕微鏡の中に,金属ナノシートが光励起によってのみ出現するのである。これら微小ナノシートが次々に集合し て広い1枚のシートに合体してゆく。恐るべき光の場のなせる技である。フォトリソグラフで金属ナノ回路を大量生産すること もできる。このような炭素-金属新物質が,まずは酸素センサーとして機能することを今年は見出したが,この機構の解明が 重要な課題である。有機金属クラスター超長分子のモルフォロジー制御と機能発現の研究は,これまでには無かった新しい 物質系を提供できると期待される。未知の所が多く,地道な作業が要求されているが,多くの可能性を秘めており今後の発 展に挑みたい。

(4)

電子状態動力学研究部門

大 森 賢 治(教授) (2003 年 9 月 1 日着任)

A -1) 専門領域:超高速コヒーレント光科学

A -2) 研究課題:

a) アト秒精度のコヒーレント制御法の開発 b) 量子論の検証実験

c) コヒーレント分子メモリーの開発 d) 分子ベースの量子情報科学 e) 強光子場非線形過程の制御 f) 高精度の化学反応制御

A -3) 研究活動の概略と主な成果

a) コヒーレント制御は,物質の波動関数の位相を操作する技術である。その応用は,量子コンピューティングや結合 選択的な化学反応制御といった新たなテクノロジーの開発に密接に結び付いている。コヒーレント制御を実現する ための有望な戦略の一つとして,物質の波動関数に波としての光の位相を転写する方法が考えられる。例えば,二 原子分子に核の振動周期よりも短い光パルスを照射すると,「振動波束」と呼ばれる局在波が結合軸上を行ったり 来たりするような状態を造り出す事ができる。波束の発生に際して,数フェムト秒からアト秒のサイクルで振動す る光電場の位相は波束を構成する各々の振動固有状態の量子位相として分子内に保存されるので,光学サイクルを 凌駕する精度で光の位相を操作すれば波束の量子位相を操作することができる。我々はこの考えに基づき,独自に 開発したアト秒位相変調器(A PM)を用いて,二つのフェムト秒レーザーパルス間の相対位相をアト秒精度で操作 するとともに,このパルス対によって分子内に発生した二つの波束の相対位相を同様の精度で操作する事に成功し た。さらに,これらの高度に制御された波束干渉の様子を,ピコメートルレベルの空間分解能とフェムト秒レベル の時間分解能で観測する事に成功した。

b) A P M を用いて,分子内の2個の波束の量子干渉を自在に制御する事に成功した。また,この高精度量子干渉を量 子論的な重ね合わせ状態の検証に応用した。同様に,デコヒーレンス検出器として用いる事によって,熱的な分子 集団や固体中の電子的なデコヒーレンスを検出する事に成功した。

c) 光子場の振幅情報を分子の振動固有状態の量子振幅として転写する量子メモリーの開発を行なった。ここでは,フェ ムト秒光パルス対によって分子内に生成した2個の波束間の量子位相差をアト秒精度で操作し,これらの干渉の結 果生成した第3の波束を構成する各振動固有状態のポピュレーションを観測することによって,光子場の振幅情報 が高精度で分子内に転写されていることを証明することができた。また,フェムト秒光パルス対の時間間隔をアト 秒精度で変化させることによって波束内の固有状態のポピュレーションの比率を操作できることを実証した。 d) 分子メモリーを量子コンピューターに発展させるためには,c ) で行ったポピュレーション測定だけでなく,位相の

測定を行う必要がある。そこで我々は,c ) の第3の波束の時間発展を別のフェムト秒パルスを用いて実時間観測し た。これによって,ポピュレーション情報と位相情報の両方を分子に書き込んで保存し,読み出すことが可能であ

(5)

e) アト秒精度のコヒーレント制御法を,強光子場中の希ガス原子の非線形電離過程に応用した。

f) アト秒精度のコヒーレント制御法を開発したことによって電子励起状態を介した反応制御が可能になった。今後, 多原子分子の光解離過程への応用を計画している。

B -1) 学術論文

H. KATSUKI, H. CHIBA, B. GIRARD, C. MEIER and K. OHMORI, “Visualizing Picometric Quantum Ripples of Ultrafast

Wave-Packet Interference,” Science 311, 1589–1592 (2006).

K. OHMORI, H. KATSUKI, H. CHIBA, M. HONDA, Y. HAGIHARA, K. FUJIWARA, Y. SATO and K. UEDA, “Real-

Time Observation of Phase-Controlled Molecular Wave-Packet Interference,” Phys. Rev. Lett. 96, 093002 (4 pages) (2006). Y. TERANISHI, Y. OHTSUKI, K. HOSAKA, H. CHIBA, H. KATSUKI and K. OHMORI, “Implementation of Quantum Gate Operations in Molecules with Weak Laser Fields,” J. Chem. Phys. 124, 114110 (9 pages) (2006).

B -4) 招待講演

大森賢治 , 「アト秒ピコメートル精度の時空間コヒーレント制御」, 分子研研究会「凝縮系のコヒーレンス制御と超高速ダイナミ クス」, 岡崎 , 2006年 3月.

大森賢治 , 「アト秒コヒーレント制御法の開発と応用」, 第13回原子衝突セミナー , 東京 , 2006年 4月.

K. OHMORI, “Observation and Control of Picometric Quantum Ripples in a Molecule,” 5th International Symposium for

Ultrafast Surface Dynamics, Abashiri (Japan), May 2006.

K. OHMORI, “Visualizing and Controlling Picometric Quantum Ripples in Molecules,” The 1st Canada-Japan SRO-COAST Symposium on Ultrafast Intense Laser Science, Tokyo (Japan), July 2006.

大森賢治 , 「アト秒ピコメートル精度の時空間コヒーレント制御」, 分子分光学夏期セミナー , 九重 , 2006年 7月.

K. OHMORI, “Visualizing and Controlling Picometric Quantum Ripples in Molecules,” 66th Okazaki Conference “Soft X- Ray Raman Spectroscopy and Related Phenomena,” Okazaki (Japan), August 2006.

大森賢治 , 「量子のさざ波を光で制御する」, 立花隆+自然科学研究機構シンポジウム 爆発する光科学の世界—量子から 生命体まで—, 東京 , 2006年 9月.

大森賢治 , 「アト秒ピコメートル精度の時空間コヒーレント制御」, A T I 生命機構プレ研究会 , 東京 , 2006年 11月. 大森賢治 , 「アト秒ピコメートル精度の時空間コヒーレント制御」, 第17回光物性研究会 , 大阪 , 2006年 12月.

大森賢治 , 「アト秒ピコメートル精度の時空間コヒーレント制御」, 原子衝突研究協会設立30周年記念式典 , 東京 , 2006年 12 月.

B -6) 受賞、表彰

大森賢治 , 東北大学教育研究総合奨励金 (1995). 大森賢治 , 光科学技術研究振興財団研究表彰 (1998). 大森賢治 , 日本学術振興会賞 (2006).

(6)

B -7) 学会および社会的活動 学協会役員、委員

分子科学研究会委員 (2002-2006). 分子科学会設立検討委員 (2005-2006). 分子科学会運営委員 (2006- ). 原子衝突研究協会運営委員 (2006- ). 学会の組織委員

International Conference on Spectral Line Shapes国際プログラム委員 (1998- ).

21st International Conference on the Physics of Electronic and Atomic Collisions 準備委員, 組織委員 (1999). The 5th East Asian Workshop on Chemical Reactions 組織委員長 (2001).

分子構造総合討論会実行委員 (1995). 第19回化学反応討論会実行委員 (2003).

原子・分子・光科学(A MO)討論会プログラム委員 (2003- ).

APS March meeting; Focus Topic Synposium “Ultrafast and ultrahighfield chemistry” 組織委員 (2006). APS March meeting satellite “Ultrafast chemistry and physics 2006” 組織委員 (2006).

第22回化学反応討論会実行委員 (2006). その他

平成16年度安城市シルバーカレッジ「原子のさざ波と不思議な量子の世界」. 岡崎市立小豆坂小学校 第17回・親子おもしろ科学教室「波と粒の話」.

B -8) 他大学での講義、客員

東京工業大学応用セラミックス研究所 , 「分子の量子コヒーレンス制御」, 2006年 2月 16日.

東京大学大学院工学系研究科 , 「超高速量子動力学〜量子光学の基礎からアト秒コヒーレント制御まで〜」, 2006年 7月 3日-4 日.

B -10)外部獲得資金

基盤研究 (B), 「遺伝アルゴリズムを用いたデコヒーレンスの検証と制御法の開発」, 大森賢治 (2006年 -2007年 ). 基盤研究 (A ), 「サブ 10 アト秒精度の量子位相操作と単一分子量子コンピューティング」, 大森賢治 (2003年 -2005年 ). 特定領域研究 (2)「強レーザー光子場における分子制御」計画班 , 「単一原子分子のアト秒コヒーレント制御」, 大森賢治 (2003 年 -2005年 ).

基盤研究 (B), 「アト秒波束干渉制御法の開発と量子コンピューティングへの応用」, 大森賢治 (2001年 -2002 年 ).

特定領域研究 ( A )「物質設計と反応制御の分子物理化学」, 「ファンデルワールス半衝突反応のフェムト秒ダイナミクスと超高 速光量子制御」, 大森賢治 (1999年 -2001年 ).

基盤研究 ( C ) , 「強レーザー場中の金属クラスターのクーロン爆発および高調波発生の実時間観測と制御」, 大森賢治 (1999年 -2000 年 ).

(7)

C ) 研究活動の課題と展望

今後我々の研究グループでは,A PM を高感度のデコヒーレンス検出器として量子論の基礎的な検証に用いると共に,より自 由度の高い量子位相操作技術への発展を試みる。そしてそれらを希薄な原子分子集団や凝縮相に適用することによって,「ア ト秒量子エンジニアリング」と呼ばれる新しい領域の開拓を目指している。当面は以下の4テーマの実現に向けて研究を進め ている。

① デコヒーレンスの検証と抑制:デコヒーレンスは,物質の波としての性質が失われて行く過程である。量子論における観測問 題と関連し得る基礎的に重要なテーマであるとともに,テクノロジーの観点からは,反応制御や量子情報処理のエラーを引き 起こす主要な要因である。その本質に迫り,制御法を探索する。

② 量子散逸系でのコヒーレント制御の実現:①で得られる知見をもとにデコヒーレンスの激しい凝縮系でのコヒーレント制御法 を探索する。

③ 分子ベースの量子情報科学の開拓:高精度の量子位相操作によって分子内の振動固有状態を用いるユニタリ変換とそれに 基づく量子情報処理の実現を目指す。

④ レーザー冷却された原子集団のコヒーレント制御:レーザー冷却された原子集団への振幅位相情報の書き込みと空間的に隔 たった別の原子集団への転送法の実現を目指す。

これらの研究の途上で量子論を深く理解するための何らかのヒントが得られるかもしれない。その理解はテクノロジーの発展 を促すだろう。我々が考えている「アト秒量子エンジニアリング」とは,量子論の検証とそのテクノロジー応用の両方を含む概 念である。

(8)

大 島 康 裕(教授) (2004 年 9 月 1 日着任)

A -1) 専門領域:分子分光学、化学反応動力学

A -2) 研究課題:

a) 大振幅な構造変形運動に関する量子波束の生成と観測 b) 非断熱相互作用による量子固有状態分布移動の実現 c) 気相芳香族クラスターにおける分子間相互作用の精密決定

A -3) 研究活動の概略と主な成果

a) 非調和性の高い大振幅な振動のうち,単結合軸周りのねじれ運動はコンフォマー間の異性化や電荷移動反応と緊密 に関連している。この数年,ねじれ運動のプロトタイプとしてメチル基の内部回転を取り上げ,振動量子波束の実 時間観測に取り組んでいる。本年度は,2次の非線形光学過程を利用する T R F D(T i me- R esol v ed F l uoresc enc e D epletion)法によって,各種のトルエン置換体における内部回転波束の観測を行った。この一連の系統的な研究か ら,電子励起状態・基底状態における波束生成の効率が,励起波長によって大きく変化すること,そのため,電子 基底状態のみに選択的に波束を生成させることが可能なこと,また,特定の波長では,両状態ともに波束の生成が 抑制されること,が明らかになった。さらに,内部回転の波動関数の対称性によって,波束の緩和時間が顕著に異 なることも明らかとなった。この結果は,内部回転と分子全体の回転とのカップリングに起因すると考えられ,波 束ダイナミックスに対する振動・回転相互作用の重要性を示したものである。

b) 昨年度より,高強度な極短パルス電場と分子とのインパルシブな相互作用によって量子固有状態分布を非断熱的に 移動する手法の開発を開始した。既に,最も基本的な系である2原子分子の N O を対象として,非断熱回転励起の 観測に成功している。本年度は,極短パルス光強度に対する回転状態分布の依存性を詳しく検討した。最低準位(J

= 0.5)のみに制限された初期回転分布から,現時点で,最高で J = 8.5 まで分布を移動することが可能になっている。 非断熱励起後の分布は非 B ol tzman 的であり,特に,J = 2.5,4.5,6.5 が相対的に大きい。この傾向性は,NO のよ

うに縮重した電子基底状態を有する分子に特有のものであることを,時間依存 S c hrödi ng er 方程式の数値解法によ るモデル計算によって確認した。さらに詳細な検証を行うために,適当な遅延時間をつけた2つの極短パルスを用 いた実験も行った。各回転状態の分布は遅延時間に対して特徴的なビートを示し,そのビート強度の解析から,初 期状態から高励起回転状態への分布移動の経路を実験的に特定できることを明らかにした。

c) 芳香環の関与する分子間相互作用ポテンシャルを精密に研究する目的で,T OF 質量選別法と組み合わせたレーザー 分光によってベンゼンクラスターの電子遷移の観測を行っている。特に,電子基底状態における分子間振動準位構 造について幅広いエネルギー領域で高精度のデータを得るために,高分解能非線形コヒーレント分光の適用を計画 している。本年度は,そのために不可欠なフーリエ限界ナノ秒パルス光源の開発を進めた。1 MHz 程度の分解能を 持つ連続発振のリングチタンサファイアレーザーをシード光源として,その光をパルス的に増幅するシステムを導 入した。この装置により,発振波長は 800 nm,~5 ns の時間幅,~200 MHz の周波数幅のパルス出力が得られ,必

要とされるコヒーレンスは十分実現されている。現在,ベンゼンの電子遷移に適合するための3倍波発生用セット アップを完了したところである。

(9)

B -1) 学術論文

Y. SUMIYOSHI, I. FUNAHARA, K. SATO, Y. OHSHIMA and Y. ENDO, “Three-Dimensional Potential Energy Surface

of the Ar–OH(2Pi) Complex,” J. Chem. Phys. 125, 124307 (13 pages) (2006).

H. HASEGAWA and Y. OHSHIMA, “Decoding the State Distribution in a Nonadiabatic Rotational Excitation by a Nonresonant

Intense Laser Field,” Phys. Rev. A 74, 061401 (4 pages) (Rapid Communication) (2006).

K. FURUSAWA, T. OKINO, T. SHIMIZU, H. HASEGAWA, Y. NABEKAWA, K. YAMANOUCHI and K. MIDORIKAWA,

“Photoelectron Spectroscopy of Two-Photon Ionization of Rere-Gas Atoms by Multiple High Order Harmonics,” Appl. Phys. B 83, 203 (9 pages) (2006).

Y. NABEKAWA, T. SHIMIZU, T. OKINO, K. FURUSAWA, H. HASEGAWA, K. YAMANOUCHI and K. MIDORIKAWA,

“Conclusive Evidence of an Attosecond Pulse Train Observed with the Mode-Resolved Autocorrelation Technique,” Phys. Rev. Lett. 96, 083901 (4 pages) (2006).

Y. NABEKAWA, T. SHIMIZU, T. OKINO, K. FURUSAWA, H. HASEGAWA, K. YAMANOUCHI and K. MIDORIKAWA,

“Interferometric Autocorrelation of an Attosecond Pulse Train in the Single-Cycle Regime,” Phys. Rev. Lett. 97, 153904 (4 pages) (2006).

B -4) 招待講演

Y. OHSHIMA, “Quantum-state manipulation of molecular motions,” Symposium on Recent Topics in Molecular Spectroscopy

and Dynamics, Kyoto (Japan), March 2006.

Y. OHSHIMA, “Nonadiabatic rotational excitation by intense fs laser pulses,” Photo Molecular Science Forum, Okazaki

(Japan), May 2006.

Y. OHSHIMA, “Quantum-state manipulation of molecular motions,” Sendai International Symposium on Molecular Cluster Spectroscopy, Sendai (Japan), May 2006.

大島康裕 , 「クールな原子・分子の科学(ディスカッションリーダー)」, 分子科学研究会シンポジウム, 岡崎 , 2006年 6月. 大島康裕 , 「高強度コヒーレント光による分子運動の量子制御」, エクストリームフォトニクス研究会(第4回), 蒲郡 , 2006年 11月. 長谷川宗良 , 「短パルスレーザーによる非断熱回転分布移動:励起過程の解明および状態分布制御」, 先端的レーザー分光の 若手シンポジウム,横浜,2006年 12月.

B -6) 受賞、表彰

大島康裕 , 分子科学研究奨励森野基金 (1994).

B -7) 学会および社会的活動 学協会役員、委員

日本分光学会装置部会企画委員 (1995-1999). 日本化学会近畿支部幹事 (2001-2003). 日本化学会東海支部幹事 (2005- ). 分子科学研究会委員 (2004-2006).

分子構造総合討論会運営委員 (2004-2006).

(10)

分子科学会運営委員 (2006- ).

日本分光学会先端レーザー分光部会幹事 (2006- ). 学会の組織委員

The East Asian Workshop on Chemical Reactions, Local Executive Committee (1999).

分子構造総合討論会実行委員 (2002-2003). 化学反応討論会実行委員 (2005-2006). 学会誌編集委員

日本化学会誌(化学と工業化学) 編集委員 (2001-2002). その他

総研大アジア冬の学校実行委員 (2006- ).

B -10)外部獲得資金

一般研究 (B), 「 溶媒和クラスター内エネルギー散逸過程の実時間領域測定 」, 大島康裕 (1996年 -1997年 ). 三菱油化化学研究奨励基金 , 「 分子配置の量子波束制御と化学反応コントロール 」, 大島康裕 (1998年 ). 基盤研究 (B), 「 微視的溶媒和による無輻射過程の制御機構の解明 」, 大島康裕 (1998年 -2000年 ). 日本証券奨学財団研究調査助成 , 「 1重項酸素生成機構の分子論的解明 」, 大島康裕 (2000 年 -2001年 ).

旭硝子財団研究助成 , 「 1重項酸素生成機構の分子論的解明 」, 大島康裕 (2000 年 -2001年 ).

日本原子力研究所黎明研究 , 「 気体分子の配向完全制御と動的構造決定への応用 」, 大島康裕 (2002 年 ). 住友財団基礎科学研究助成 , 「 気体分子の配向完全制御と動的構造決定への応用 」, 大島康裕 (2002 年 ). 基盤研究 (B), 「 孤立少数自由度系における構造相転移の実験的探索 」, 大島康裕 (2002 年 -2004年 ). 光科学技術振興財団研究助成 , 「 コヒーレント光による分子運動の量子操作 」, 大島康裕 (2003年 -2004年 ).

特定領域研究(強光子場分子制御)(公募), 「 強光子場による分子配列・変形の分光学的キャラクタリゼーション 」, 大島康裕 (2003年 -2005年 ).

基盤研究 (A ), 「 高輝度コヒーレント光によるコンフォメーションダイナミックスの観測と制御 」, 大島康裕 (2006年 -2009年 ). 三菱財団自然科学研究助成 , 「 量子準位分布制御を利用した分子間相互作用の精密決定 」, 大島康裕 (2006年 -2007年 ). 若手研究 (B), 「 気相分子の回転固有状態の波動関数イメージング 」, 長谷川宗良 (2006年 -2007年 ).

C ) 研究活動の課題と展望

極短パルス光を用いるa),b) の研究については,方法論の開発や原理検証はほぼ終了したと考えている。今後は,ターゲッ トとする運動状態のさらなる効率的な生成を目指して,利用する光パルスの最適化を行う。そのために,フェムト秒レーザー システムのより高出力・短パルス化,さらに,波形整形技術の導入を進める予定である。その上での展開として,a) では,よ り多様な大振幅振動への適応を図り,振動波束の制御から分子内異性化反応の誘起へと繋げる方向を模索したい。b) では,

様々な分子への非断熱回転分布移動の適用により,回転量子数・方位量子数が特定の値に制限された(非等方な)分子集団 を用いた,光解離などの化学反応ダイナミックス研究を行う。c) に関しては,利用するレーザー光源の開発が終了したので, 至急にクラスターの分光学的研究に着手する。それと平行して,実験データを再現するモデルポテンシャルの構築を目指して, 国内外の理論研究者との共同研究の道を探る。

参照

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