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田原分子分光研究室
田原 太平
主任研究員
田原 太平 (D.Sci.)
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研究室プロフィール

分光計測は21世紀の科学の“目”であり、物理〜化学〜生物学にわたるきわめて広い分野の基盤となっています。我々は新しい極限的な分光計測法を開発し、それらを駆使して凝縮相複雑系に対する分子科学研究を推進しています。凝縮相における多種多様なダイナミクスを解明するためには、分子の電子状態や振動状態、周辺場の応答、あるいはそれらの背景にあるエネルギーの揺動や散逸を分子レベルで総合的に理解しなければなりません。このことを念頭において、最も先端的な線形・非線形分光計測法を用い、個々の問題に本質的な時間・空間スケールを選択して研究を進めています。具体的には、短パルスレーザー技術をベースにして、
1. 極限的時間分解分光による超高速分子現象の解明と制御
2. 新しい非線形分光を用いたソフトな界面の研究
3. 複雑分子系のフェムト秒〜ミリ秒ダイナミクスの観測
を行っています。1では溶液中の基本分子のダイナミクス、2では気液界面、液液界面、固液界面や脂質膜等の生物学的界面にある分子の振舞い、3では生体高分子の揺らぎと機能を対象として研究を行っています。

研究テーマ

  1. 極限的時間分解分光による超高速分子現象の解明と制御
  2. 新しい非線形分光を用いたソフトな界面の研究
  3. 複雑分子系のフェムト秒〜ミリ秒ダイナミクスの観測

関連リンク

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プレスリリース・研究成果

2011年09月28日
水の表面分子構造の謎を分子レベルで解明
−水の表面に存在する新しい構造−
2011年04月25日
1兆分の1秒で変形する光分子スイッチの様子をとらえる
―光機能性分子は、光照射によって一瞬身震いした後、変形していく―
2009年07月29日
液体界面の“色”を観る新しいレーザー分光法を開発
−構造の違う分子は界面では“まったく異なる液体”の中にいるように感じていた−
2008年11月14日
10兆分の1秒で形を変えていく分子の瞬間、瞬間の構造を観測
- 化学反応の遷移状態の構造解明に道を拓く -PRESS RELEASE HIGHLIGHT- 新しいウィンドウが開きます。
2007年08月31日
水と油の間隙を観る新しいレーザー分光法を開発
- 不可能だった"埋もれた"界面の分子振動の観察が可能に - 新しいウィンドウが開きます。
2007年03月20日
1兆分の1秒で進む水素の超高速移動メカニズムを分子レベルで解明
-10年来の世界的論争ついに決着、二量体から互変異性体が直接的に生成と結論- 新しいウィンドウが開きます。

『理研ニュース』(研究最前線)

2007年05月号
100兆分の1秒の光パルスで 分子の未知の振る舞いを観る新しいウィンドウが開きます。
 

RIKEN RESEARCH

2010年10月29日
生体界面の水を探る
最新のレーザー分光法により、生体膜モデル界面の水分子の配向が明らかに 新しいウィンドウが開きます。
2009年08月28日
ぴったりはめ込んでエネルギーを伝達
機械的に閉じ込めた分子を利用して、人工光合成システムのエネルギー伝達を解明する 新しいウィンドウが開きます。
2009年07月24日
分子の動きをリアルタイムで観る
分子がねじれていく過程の一瞬一瞬を超高速レーザーで追跡 新しいウィンドウが開きます。
2007年11月02日
形を変える金属錯体
光照射による金属錯体の超高速構造変化が明らかになった 新しいウィンドウが開きます。
2007年09月07日
反応は協奏的だった
化学反応に関して続いてきたプロトンの移動をめぐる論争が、超高速蛍光測定によって解決された 新しいウィンドウが開きます。
 

主要論文

  1. Nihonyanagi, S., Ishiyama, T., Lee, T., Yamaguchi, S., Bonn, M., Morita, A., Tahara, T.:
    "Unified molecular view of air/water interface based on experimental and theoretical χ(2) spectra of isotopically diluted water surface"
    J. Am. Chem. Soc., 133(42), 16875-16880 (2011)
  2. Wei, Z., Nakamura, T., Takeuchi, S., Tahara, T.:
    "Tracking of the nuclear wavepacket motion in cyanine photoisomerization by ultrafast pump-dump-probe spectroscopy"
    J. Am. Chem. Soc., 133(21), 8205-8210 (2011)
  3. Iwamura, M., Watanabe, H., Ishii, K., Takeuchi, S., Tahara, T.:
    "Coherent nuclear dynamics in ultrafast photoinduced structural change of bis(diimine)copper(I) complex"
    J. Am. Chem. Soc., 133(20), 7728-7736 (2011)
  4. Mondal, J. A., Nihonyanagi, S., Yamaguchi, S. and Tahara, T.:
    "Structure and orientation of water at charged lipid monolayer/water interfaces probed by heterodyne-detected vibrational sum frequency generation spectroscopy"
    J. Am. Chem. Soc., 132, 10656 (2010).
  5. Nihonyanagi, S., Yamaguchi, S. and Tahara, T.:
    "Water hydrogen bond structure near highly charged interfaces is not like ice"
    J. Am. Chem. Soc., 132, 6867 (2010).
  6. Sen, S., Yamaguchi, S. and Tahara, T.:
    "Different molecules experience different polarity at the air/water interface"
    Angew. Chem. Int. Ed. 48, 6439 (2009).
  7. Nihonyanagi, S., Yamaguchi, S. and Tahara, T.:
    "Direct evidence for orientational flip-flop of water molecules at charged interfaces: a heterodyne-detected vibrational sum frequency generation study"
    J. Chem. Phys., 130, 204704 (2009).
  8. Takeuchi, S., Ruhman, S., Tsuneda, T., Chiba, M., Taketsugu, T. and Tahara, T.:
    "Spectroscopic tracking of structural evolution in ultrafast stilbene photoisomerization"
    Science 322,1073 (2008)
  9. Yamaguchi, S. and Tahara, T.:
    "Heterodyne-detected electronic sum frequency generation: 'up' vs 'down' alignment of interfacial molecules"
    J. Chem. Phys., 129, 101102 (2008).
  10. Takeuchi, S. and Tahara, T.:
    "The answer to concerted versus step-wise controversy for double proton transfer mechanism of 7-azaindole dimer in solution"
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 5285 (2007).

メンバー

主宰者

田原 太平
主任研究員

スタッフ研究員

大澤 正久
専任研究員
竹内 佐年
専任研究員
山口 祥一
専任研究員
石井 邦彦
研究員
二本柳 聡史
基幹研究所研究員

ポスドク

藤澤 知績
基礎科学特別研究員
乙須 拓洋
基礎科学特別研究員
Prashant Chandra SINGH
国際特別研究員
Matthew Mccullough SARTIN
国際特別研究員
Zhengrong WEI
特別研究員
服部 達哉
特別研究員
Aniruddha ADHIKARI
訪問研究員
Anton MYALITSIN
訪問研究員

学生

倉持 光
大学院生リサーチ・アソシエイト
松ア 維信
大学院生リサーチ・アソシエイト
Achintya KUNDU
国際プログラム・アソシエイト