研究者学術情報データベース

（最終更新日 : 2022-05-19 11:23:44）　

ナガサワ　ユタカ
長澤　裕
NAGASAWA YUTAKA

所属生命科学部応用化学科

職名教授

その他所属
1.	生命科学研究科

学歴
1.		博士（理学）

職歴
1.	2015/04	立命館大学生命科学部　応用化学科教授
2.	2007/04 ～ 2014/03	大阪大学極限量子科学研究センター准教授（兼担）
3.	2007/04 ～ 2015/03	大阪大学大学院基礎工学研究科　物質創成専攻未来物質領域准教授
4.	2003/04 ～ 2007/03	大阪大学極限量子科学研究センター助教授（兼担）
5.	2003/04 ～ 2007/03	大阪大学大学院基礎工学研究科　物質創成専攻未来物質領域助教授
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資格・免許
1.	1998/02/02	危険物取扱者免状（甲種）

研究テーマ
1.	フェムト秒時間分解分光による化学反応の実時間追跡

研究概要
フェムト秒時間分解分光による化学反応の実時間追跡以下のように、超高速時間分解分光的手法を開発し、凝縮系における光化学反応ダイナミクスの実時間測定に基づく研究を行ってきた。１．超高速電子移動高い時間分解能を有するフェムト秒蛍光和周波発生法を開発し、電子供与性溶媒中の、溶質-溶媒間の電子移動反応を直接測定した。電子移動に関するMarcus理論では、極性溶媒中のET反応速度の上限は、溶媒和時間によって決定されるとされていたが、溶媒和時間よりも高速な数100フェムト秒の超短時間領域でも、電子移動反応が起こることを解明し、溶媒和よりも速い分子内再配向をドライビングフォースとして見出した。２．溶媒和ダイナミクスとガラス状態の不均一性３パルスフォトンエコーのピークシフト測定法など、様々な超高速時間分解測定法を開発し、サブピコ～フェムト秒の高時間分解能で、種々の有機溶媒の溶媒応答を明らかにしてきた。たとえば、イオン液体中の電子移動についての研究を展開し、サブピコ秒～数十ナノ秒まで連続的かつ階層的に起こる溶媒和過程を見出した。そして、溶液およびポリマーガラス中のスペクトル拡散の比較を行い、溶液中の拡散的溶媒和ダイナミクスが、ガラス中では静的な不均一性へと変化する事を見い出した。３．生体分子における電子・エネルギー移動　光合成系の複合蛋白質内で起こるエネルギー・電子移動に対しても、超高速時間分解計測手法を応用した研究を展開してきた。3PEPS測定により、光合成細菌のアンテナ複合体LH1とそのB820サブユニット蛋白質における励起エネルギー移動の速度定数と系の不均一性の解明を行った。さらに、電子伝達ブルー銅蛋白質のプラストシアニンについて、システインの硫黄原子から銅イオンへの配位子‐金属電荷移動（LMCT）吸収帯について、その電荷再結合過程が40フェムト秒以内に起こることを解明した。その機能に関与する蛋白質の骨格振動と考えられる特異な約30 cm-1の低振動モードも検出している。４．縮退四光波混合による新規分光法の開発上記のような反応素過程を解明するため、新しい分光法の開発も行っている。３パルスフォトンエコー（3PE）と過渡回折格子（TG）は縮退四光波混合（DFWM）法の一種であり、電子状態の位相緩和を測定し、凝縮系における電子スペクトルの線幅広がりに関する知見が得られる手法である。更に、数十フェムト秒の超短パルスを用いた場合には、分子振動をコヒーレントに誘起することもできる。3PE法において、２つのポンプ光の時間差を変化させると、コヒーレント振動の振幅を増加・減少させることができることを見出した。５．フェムト秒レーザーと顕微分光システムの開発と製作 Cavity-dumperを導入したフェムト秒Chromium: Forsterite (Cr:F)レーザー（発振波長：1260 nm）を製作した。その第２高調波(630 nm)で、パルス幅25 fs、エネルギー6 nJという世界でも最高性能を得た。さらに近赤外基本波を顕微鏡に導入し、3，4光子蛍光を利用した高次多光子顕微鏡を作成した。また、顕微鏡下でフォトクロミック分子系の非共鳴3光子、2光子吸収を利用した単一波長可逆反応制御も達成している。

現在の専門分野
物理化学 (キーワード：超高速分光、時間分解分光、エネルギー移動、電子移動、溶媒和、反応ダイナミクス、核波束運動)

著書
1.	2020	Ultrafast Energy Transfer of Biohybrid Photosynthetic Antenna Complexes in Molecular Assembly Systems
2.	2014/06	光化学の事典 │ ,244-245
3.	2005	第５版実験化学講座９物質の構造 I 分光上 │ ,320-323
4.	1994	レ－ザ－技術の新展開 │ ,182-185

論文
1.	2020	Enhanced light harvesting and photocurrent generation activities of biohybrid light–harvesting 1–Reaction center core complexes (LH1-RCs) from Rhodopseudomonas palustris │ J. Photochem. Photobio. A: Chem. │ ,112790
2.	2020	Excited State dynamics of charge transfer complexes of fullerenes in an electron donating solvent │
3.	2020	Excited State dynamics of charge transfer complexes of fullerenes in an electron donating solvent │ J. Photochem. Photobio. A: Chem. │ 403,112861
4.	2020	Reconstitution of 3-Acetyl Chlorophyll a into Light-Harvesting Complex 2 from the Purple Photosynthetic Bacterium Phaeospirillum molischianum │ ACS Omega │ 5 (12),6817–6825
5.	2020	Sequential energy transfer driven by monoexponential dynamics in a biohybrid light-harvesting complex 2 (LH2) │ Photosynth. Res. │ 143,115–128
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学会発表
1.	2020/05/29	バイオハイブリッド光収穫系 1-反応中心複合体（LH1-RC）のエネルギー移動および光電変換能（口頭発表，一般）
2.	2020/03/23	B800再構成LH2バイオハイブリッドの励起エネルギー移動メカニズム（ポスター）
3.	2020/03/23	ソルバトクロミズムを示す色素phenol blue類の超高速無輻射失活過程と互変異性化反応（ポスター）
4.	2020/03/23	フォトクロミズムを示すヘミインジゴ誘導体の励起状態ダイナミクス（ポスター）
5.	2020/03/23	ポリマー中におけるADMAの電荷分離反応：蛍光の励起波長依存性（red-edge効果）による観測（ポスター）
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科学研究費助成事業
1.	2020/04 ～ 2021/03	光合成初期過程における迷路問題の解明とエネルギー・電子移動経路の制御 │ 新学術領域研究
2.	2019/04 ～ 2021/03	化学反応過渡種としての超短寿命互変異性体の分子ダイナミクス │ 基盤研究(C)
3.	2018/04 ～ 2019/03	光合成初期過程におけるコヒーレント・インコヒーレントダイナミクスの解明 │ 新学術領域研究
4.	2014/04 ～ 2018/03	「多重光子過程を利用した光反応の高次制御」 │ 新学術領域研究
5.	2011/04 ～ 2013/03	「縮退4光波混合によるコヒーレンスの増幅と制御」 │ 挑戦的萌芽研究
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競争的資金等(科研費を除く)
1.	2011/10 ～ 2017/03	「超高速電子移動のドライビング・フォースと反応場の解明」 │ 競争的資金等の外部資金による研究 │ 戦略的創造研究推進事業　個人型研究　さきがけ研究領域：「光エネルギーと物質変換」
2.	1997/04 ～ 1999/03	「超高速Cr: forsteriteレーザの新規開発による凝縮系ダイナミクスの研究」 │ 競争的資金等の外部資金による研究 │ 住友財団基礎科学研究助成

授業科目
1.	エネルギー創成化学
2.	生命科学セミナー
3.	生命科学特殊研究1
4.	生命科学特殊研究2
5.	生命科学特殊研究2
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戦略的創造研究推進事業個人型研究「光エネルギーと物質変換」
高次複合光応答分子システムの開拓と学理の構築