光駆動分子モーターの量子制御
著者
藤村 勇一
様 式 C-18
研 究 成 果 報 告 書
(光駆動分子モーターの量子制御)
(15550002)
平成1 5年度∼平成1 6年度科学研究費補助金(基盤研究(C) (1))研究成果報告書
平成17年5月
研究代表者藤村勇一
(東北大学大学院理学研究科化学専卿)
了巨､
/ ､1.はしがき
本報告書は日本学術振興会科学研究費補助金科学研究費補助金(基盤研究(C) ) (光駆動分子モー
ターの量子制御) (1 5550002)による2年間の研究成果をまとめたものである｡
近年､ナノサイエンス･ナノテクノロジーの研究対象の一つとして､分子モーターがその
機能制御の観点から注目されている｡特に､光によって駆動される分子モーターは､極超短時
間内で制御が可能であることから､興味深い｡本研究では､光駆動モーターの制御法を構築す
る理論を確立することを目的とした｡
ここでは､キラル分子モーターの回転運動をピコおよびフェムト秒時間額域で制御する方
法論を理論的に示すことができた｡モデルモーターとして､現実に存在する分子のひとつであ
る､アルデヒド基がエンジン部位であるキラル分子を取り上げた｡この基の内部回転はキラル
性から由来する非対称ポテンシャルを持つ｡このモーターは平面偏光レーザーにより一方向運
動が誘起される｡本最終報告においてまとめられている発表論文にしめされているように､
本研究では当初の目的を1 0 0%実現できたと自負している｡
本研究を支えてくれた学生･院生および教員の方々､特に､保木邦人君､八巻昌弘君､
河野裕彦君､小関史朗君､大槻幸義君､ Manz教授､ Leticia博士に感謝したい｡
2.研究組織
研究代表者:藤村 勇一 (東北大学大学院･理学研究科化学専攻･教授)
3.研究経費
交付決定額(配分額) (金額単位:千円)直接経費 亊I
ｨﾆ
N
合計
平成15年度 ﾃC 0 ﾃC 平成16年度 ﾃ3 0 ﾃ3 平成年度 平成年度 平成年度 総計 ﾃs 0 縱4.研究発表(平成15年度∼16年度)
(1)学会誌等
K. Hoki, et al., Molecuhr JTK)tO4S driven by laser pukes: Role of molecular ddmliy and dk)ton helichy, J. Chem. Phys, 118, 497-5m, 2003.
K. Hoki, et a1., 0liral mol∝血motors血ivcn by a TWl heliCal1aser pdse, Angew. Olem. hL E4 42, 3084･3086, 2003.
K. Hoki, et 81., M血ism ofunidirecdonal m血of dhiral lml血motors ddven by lぬ山y pohdzd叩ls喝 I. Chem. Phys., 119, 12393-12398, 2003.
Y. Fujimura, et al., QuanhJm ipi60n of hbm血lar Ttdcn ty rr肋nS Of IR + UV laser phes Chem. Phys. IJeq 386, 248･253, 2004,
K. Hoki, etal., Chiral mol∝dar tt触igdtd ty fenbsecond叩叩血mp laser plses, J. Phys. 0肥m B, 108, 491649212∝叫.
K Hoki, et al., Sqpendd叩mPJump conbl of r血bisom血のmpehg舶血Ⅰ血丸di淵血珊Of oPical
isoll耶J. Phys. Ol印1. A, 108. 31, 645516463, 2M.
I. Okubo, et al., Molecubr aligpmentina Hquid induced tw a nonresmant laser Geld: moledar dynamics simuladon, J. Chem. Phys. 120. 19, 9123･9132, 2α叫.
Y. Nishiyama et a1., Optimal laser control of ultrafast photodissociation of I2･ in water: Mixed quantum/classicalmolecular dynamics simulation, J. Chem. Phys･ 121. 6, 2685･2693, 2004.
H. Og8Wa etal., Absorption, magnetic circular dichroism, IR spectm, electmchemistry, and molecular orbital calculations of
monoaza- and opposite diazaporphyrines, Euro. J. horg. Chem. I 62 I - I 629, 2004.
H. Kono etal., QLW仙Tl lTXX:h机iql shdy of clccbnjc and nuclear中Ⅶ血cs of molecules in htense hser点ekh, Chcm. Phys.
304, 203･226, 2004.
R. Sahnoun et a1., Theoreticalinvestigation ofl , 1 '･bi-21naphthol isomerization, J. Mol. Structure 735-736, 3 I 5･324, 2005. M. Yamaki, et al., Quantum control of unidirectional rotations of a chiral molecular motor,
Phys. Chem. Chem. Phys. In press.
M. Yamaki, et al., Quantum control ofa chiral molecular motor ignited by laser pulses､ I.Am. Chem. Soc. Comm. In press.
(2)招待講演
"Chiralmolecular motors driven by laser pulses",
2003年7月31日, Second lntemationalSymposium onAsymmetric Photochemistry, Nara, Japan
"Chiral molecular motors driven by linearly polarized pulses",
2003年9月 27日, IntemationalSymposiumon Ultrafast Intense Laser Science 2: Technology Trends,
Propagation aJld hteraction, Manoir du Lac Delage, Quebec, Canada. "Quantum control of molecular chirality",
2003年12月18日, The 5th paciBc Rim Conference on Lasersand EIcctr0-Optics, The Grand Hotel, Taipei,
Taiwan.
"Chiral molecular motors driven by lasers",
2004年3月1日, BiamualConference on Chemistry, Chem. 03, Cairo Umiversity, Cairo, Egypt.
