研究概要

化学反応を理解するためには、《どのような速度で、どのような電子状態・分子構造を経て生成物が生じるのか》という反応ダイナミクスの解明こそが本質的に重要です。このような考えにもとづいて、極限的に短い光パルスを用いた時間分解分光を基盤とする物理化学的手法により、光励起分子に対する基礎的なダイナミクスの研究を行います。また、最先鋭のレーザー技術、光技術を取り入れた新しい分光手法の開発を進め、それにより、反応分子の基本的かつ新しい現象を観測し、理解し、制御することを目指します。特に超高速反応では、有限時間を要する核の動きを時々刻々と観測し、連続的な構造変化を可視化することが反応を理解する上での鍵となるため、複数パルス光を用いた瞬時構造に対するラマン分光や誘導放出遷移を利用した励起分子の検出などの最先端分光を駆使し、《反応の途中》に迫ろうとしています。そしてその先に、反応の速度や収率を左右する遷移状態に対する実験研究に途を拓くことを目指しています。

近年は更に、量子もつれ光を光源とすることで、レーザーでは実現不可能な新しい分光法の開発にも重点を置いて研究を進めています。

研究項目

極短パルス光発生と多色高時間分解分光装置

超高速光化学反応におけるコヒーレント核運動の観測

反応分子の実時間構造追跡

複雑分子系の超高速励起状態ダイナミクス

量子もつれ光を光源とする新規分光法の開発

メンバー

松﨑 維信（グループリーダー）

Garima Bhutani

主な発表論文

1. K. Matsuzaki; H. Kuramochi; T. Tahara
   Electron confinement within a fluctuating “box” in liquid water
   arXiv 2603.12537 (2026).
2. L. Liu; H. Kuramochi; M. Iwamura; K. Nozaki; T. Tahara
   Localization of the Au–Au bond strength in the triplet excited state of the [Au(CN)₂⁻] oligomers revealed by ultrafast time-domain Raman spectroscopy
   Chem. Sci. 17, 2676-2684 (2026).
3. K. Hiramatsu; H. Kuramochi; S. Takeuchi; T.Tahara
   Time-domain Raman optical activity spectroscopy
   Optica 12, 1895-1903 (2025).
4. K. Matsuzaki; T. Tahara
   Sub-shot-noise circular dichroism spectroscopy for the accelerated characterization of molecular chirality
   ACS Photonics 11, 1376-1381 (2024).
5. H. Kuramochi; T. Tsutsumi; K. Saita; Z. Wei; M. Osawa; P. Kumar; L. Liu; S. Takeuchi; T. Taketsugu; T. Tahara
   Ultrafast Raman observation of the perpendicular intermediate phantom state of stilbene photoisomerization
   Nat. Chem. 16, 22-27 (2024).
6. P. Kumar; H. Kuramochi; S. Takeuchi; T. Tahara
   Photoexcited plasmon-driven ultrafast dynamics of the adsorbate probed by femtosecond time-resolved surface-enhanced time-domain Raman spectroscopy
   J. Phys. Chem. Lett. 14, 2845-2853 (2024).
7. K. Matsuzaki; T. Tahara
   Superresolution concentration measurement realized by sub-shot-noise absorption spectroscopy
   Nat. Commun. 13, 953 (2022).