高効率角度・衝突エネルギー・電子エネルギー分解3次元ペニング電子計測法の開発

• Project/Area Number: 11740306
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Physical chemistry
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 岸本 直樹 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60302080)
• Project Period (FY): 1999 – 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2000: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 1999: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: ペニングイオン化 / 2次元スペクトル / 立体異方性 / 引力的相互作用 / 異方性 / ペニングイオン化反応 / オパシチ関数 / 古典トラジェクトリ計算 / 角度分解計測

Research Abstract

1.反応の立体異方性の観測および計算
励起原子と分子の相互作用に関する情報を含んだ2次元ペニングイオン化電子スペクトルの計測と理論合成から、反応の入口(励起状態)ならびに出口(イオン化状態)のポテンシャルに関して検討し、二原子分子(窒素および一酸化炭素)について学会ならびに学術論文で発表した。また、反応の起こりやすさと初期衝突条件の関係を明らかにするため、角度分解まで含んだ3次元測定を進めている。一方、芳香族分子のπ電子近傍や孤立電子対近傍での相互作用を量子化学計算と実験を用いて検討した。
2.特定官能基近傍での相互作用の異方性の特色
他にも、我々は、第2周期典型元素を含む化合物では、孤立電子対近傍で引力的相互作用がはたらくのに対し、第3周期典型元素を含む化合物では結合に関与しない3p軌道近傍で引力的的相互作用がはたらく、という相違点を見出した。また、複数の官能基近傍での相互作用を比較し、特にニトリル基の強い相互作用がアミノ基にも勝ることなどの情報を得た。この件に関しても、学会ならびに学術論文で発表した。
3.実験装置改良点
今回新たに電子エネルギー分析器を作製し、従来よりも強度・分解能の点において向上した。これによって、前項1で述べた2次元スペクトルの詳細解析を多原子分子に適用することが可能になった。

Research Products

• [Publications] N.Kishimoto,Y.Osada,and K.Ohno: "Penning lonization of Amides by Collision with He*(2^3S) Metastable Atoms."J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom.. (印刷中). (2001)
• [Publications] N.Kishimoto,M.Furuhashi and K.Ohno: "Penning lonization of Substituted Benzenes (Aniline, Phenol, and Thiophenol) by Collision with He*(2^3S) Metastable Atoms."J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom.. 113. 35-48 (2000)
• [Publications] N.Kishimoto and K.Ohno: "Collision Energy Resolved Penning lonization Electron Spectroscopy of Azines : Anisotropic Interaction of Azines with He*(2^3S) Atoms and Assignment of lonic States."J.Phys.Chem.A. 104. 6940-6950 (2000)
• [Publications] N.Kishimoto,Y.Osada,and K.Ohno: "Penning lonization of (NH_2)_2C=X (X=O,S) with He*(2^3S) Metastable Atoms : Difference of Anisotropic Interaction around N,O, and S Atoms"J.Phys.Chem.A. 104. 1393-1399 (2000)
• [Publications] Naoki Kishimoto,Yukio Osada and Koichi Ohno: "Penning Ionization of (NH_2)_2C=X (X=O,S) with He*(2^3S) Metastable Atoms ; Difference of Anisotropic Interaction around N, O, and S Atoms"The Journal of Physical Chemistry A. 104(7). 1393-1399 (2000)
• [Publications] Tibor Pasinszki, Naoki Kishimoto and Koichi Ohno: "Penning Ionization Electron Spectroscopic and Ab Initio Study of the Interaction and Ionization of HNCO and HNCS with He*(2^3S) Metastable and Li(2^2S) Grouond State Atoms"The Journal of Physical Chemistry A. 103(46). 9195-9203 (1999)
• [Publications] Naoki Kishimoto, Keijiro Ohshimo and Koichi Ohno: "Penning Ionization of Vinyl Chloride and Vinyl Iodide by Collision with He*(2^3S) Metastable Atoms"Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 104(1-3). 145-154 (1999)
• [Publications] Tibor Pasinszki, Naoki Kishimoto, Tetsuji Ogawa and Koichi Ohno: "Penning Ionization of NCCN by Experiment and Theory : a Two-Dimensional Penning Ionization Electron Spectroscopic and Quantum Chemical Study"The Journal of Physical Chemistry A. 103(36). 7170-7178 (1999)
• [Publications] Tibor Pasinszki, Naoki Kishimoto and Koichi Ohno: "Two dimensional Penning Ionization Electron Spectroscopy of NNO, HCNO, and HNNN ; Electronic Structure and the Interaction Potential with He*(2^3S) Metastable and Li (2^2S) Ground State Atoms"The Journal of Physical Chemistry A. 103(34). 6746-6756 (1999)