【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.01】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24MS5010
利用課題名 / Title
溶液光化学反応の励起ダイナミクスの研究
利用した実施機関 / Support Institute
自然科学研究機構 分子科学研究所 / IMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
溶液光化学反応,シリコン薄膜
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
長坂 将成
所属名 / Affiliation
分子科学研究所 光分子科学研究領域（小杉G）
共同利用者氏名 / Names of Collaborators Excluding Supporters in the Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Supporters in the Hub and Spoke Institutes
上田正
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本研究では、放射光から発生する軟X線とレーザー光を同期した時間分解軟X線吸収分光測定により、溶液中の金属錯体の光励起ダイナミクスや、ピレン溶液のエキシマー発光のダイナミクスを調べることを目的とする。また、軟X線分光法の生物学利用を目指して、タンパク質の軟X線吸収分光スペクトルの取得も目指している。これにより、最終的に天然の光合成反応の時間分解軟X線分光測定の実現を目指している。ARIM利用により分子研機器センターの所有装置を用いて、紫外可視吸収分光測定を行うことで、液体セルを構成するシリコン薄膜の紫外可視光の透過率を調べると共に、シリコン薄膜上に蒸着した金薄膜のフィルター効果を調べる。これにより、今後の時間分解軟X線吸収分光測定を推進するうえでの基礎データを取得することを目的とする。
実験 / Experimental
分子研機器センターの紫外可視吸収分光装置を用いて、窒化シリコン膜と炭化シリコン膜の紫外可視光の透過率の測定を行った。また、シリコン薄膜上に金を20 nm蒸着した薄膜の紫外可視光吸収分光測定を行うことで、軟X線は透過するが、紫外可視光を透過しない金薄膜の厚さを調べた。これにより、紫外可視光レーザーのフィルターとして最適な金薄膜の厚さを見積もった。
結果と考察 / Results and Discussion
本年度は、シリコン薄膜の紫外可視吸収分光測定を行った。100 nm厚の窒化シリコン膜と炭化シリコン膜は、可視光領域で高い透過率を示すと共に、実験で用いる250 nm付近の紫外光も良く透過することを確かめた。20 nmの厚さの金を蒸着した窒化シリコン膜と炭化シリコン膜の紫外可視吸収分光測定からは、20 nmの金薄膜により紫外可視光の広い波長領域で透過率が大きく下がることを確かめた。現在、使用する紫外可視光レーザーを透過しないで、軟X線は良く透過する最適な金薄膜の厚さを、得られた紫外可視分光スペクトルの吸収量から求めている。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
分光測定を支援して頂いた分子研機器センターの上田正様に感謝します。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 長坂将成, “溶液の軟X線吸収分光計測の現状と将来展望” 物理化学と放射光・先端計測に関する研究会, 令和6年 10 月5日
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件