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反応座標スイッチング機構の複雑分子系への展開

Research Project

Project/Area Number 16K17770
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Atomic/Molecular/Quantum electronics
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

寺本 央  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (90463728)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2017-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords反応座標スイッチング / 水素原子 / 法双曲的不変多様体 / 多自由度ハミルトン系 / 反応座標 / 量子共鳴状態 / 化学反応動力学
Outline of Annual Research Achievements

直交する電場磁場中の水素原子において反応座標スイッチングを検出するための実験条件の検討を行った。昨年度、Phys. Rev. Lett.115, 093003 (2015)で理論的に検出可能性を議論した際には、磁場の強度を2Tとしていたが実験がより容易となるように10Gと100Gでの実験条件で反応座標スイッチングが先の結果とどのように異なるのかを検討した。2Tだと超電導磁石のような大掛かりな機器が必要となるが、100G程度であればヘルムホルツコイルを用いることで、広域に均一な磁場を生じさせることが比較的容易となる。また、系の実効的なプランク定数は磁場の3乗に比例するため、実効プランク定数が小さくなることは、系を古典力学又は半古典力学でモデル化する際のモデル化の近似精度が高くなると期待されるので、その点でも今回の検証実験には望ましい。

また、その実験条件で反応座標スイッチングを検出するためには、Phys. Rev. Lett.115, 093003 (2015)で報告したように、反応座標スイッチング前と後のエネルギーで水素原子からイオン化する電子の飛んでいく方向を検出する必要がある。その検出のために、反応座標スイッチング前のエネルギーにおける電子のイオン化の方向とスイッチング後のイオン化の方向二か所に電子の検出器を配置する設定を検討した。実験的に利用可能な検出器は円型の直径25mm - 120mmのサイズのものがあり、どの大きさの検出器をどの位置に配置するとスイッチングが明確にとらえられるのかを数値シミュレーションで検討した。

Report

(1 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2016

All Journal Article (1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 化学反応の行き先を変える“スイッチ”2016

    • Author(s)
      寺本 央・戸田幹人・河野裕彦・髙橋正彦・小松﨑民樹
    • Journal Title

      化学同人

      Volume: 71 Pages: 25-31

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 反応座標スイッチング機構の背景の概説、意義と今後の展望2016

    • Author(s)
      寺本 央
    • Organizer
      高橋研オープンセミナー
    • Place of Presentation
      東北大学片平キャンパス(仙台市青葉区)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 化学反応の行き先を変えるスイッチ―エネルギーの上昇で反応経路が切り替わる新奇現象2016

    • Author(s)
      寺本 央・戸田幹人・河野裕彦・髙橋正彦・小松﨑民樹
    • Organizer
      附置研究所間アライアンスによるナノとマクロをつなぐ物質・デバイス・システム創製戦略プロジェクト 「平成27年度成果報告会」
    • Place of Presentation
      大阪大学銀杏会館3階(大阪府吹田市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2018-01-16  

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