1991 Fiscal Year Annual Research Report
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03249215
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
城丸 春夫 東京都立大学, 理学部, 助手 (70196632)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 信夫 東京都立大学, 理学部, 教授 (30087100)
阿知波 洋次 東京都立大学, 理学部, 助教授 (20002173)
鈴木 信三 東京都立大学, 理学部, 助手 (10226516)
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| Keywords | 星間分子 / 炭素クラスタ- / レ-ザ-蒸発法 / レ-ザ-光脱離 / しきい電子分光 / 6極磁石 / イオントラップ / 酸化物 |
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| Research Abstract |
以下の3点について実験を行った。
1.しきい電子スペクトル測定を炭素および珪素クラスタ-を対象として行った。クラスタ-の負イオンは、レ-ザ-蒸発法によって生成し、パルス電場による飛行時間法によりサイズ分離を行った。光脱離実験は特定の負イオンに同期した色素レ-ザ-を照射して光電子放出を起こさせて行った。脱離によって生じた光電子のうちしきい電子(ゼロ運動エネルギ-電子)を遅延パルス電場により選別して測定しながら色素レ-ザ-の波長を走査して、しきい電子スペクトルを測定した。まずSi原子について測定を行い、 ^3P状態の3つのJレベルを完全に分離することができた。分解能は20cm^<-1>であった。クラスタ-についてはSi4量体を測定し、振動構造がはっきりと分離した形でスペクトルを得た。
2.偶数個の炭素原子で構成される炭素クラスタ-(偶数クラスタ-)は直鎖構造であれば電子状態がスピン3重項、環状であれば1重項である。そこで6極磁石を利用して3重項の4、6量体(=直鎖クラスタ-)を検出した。またC_4,C_6クラスタ-中に収束できない成分、つまり1重項の環状クラスタ-が存在していることも示唆する結果を得た。
3.レ-ザ-蒸発で直接生成した正負クラスタ-イオンを同時にイオントラップに閉じ込めて反応実験を行った。反対荷電を持つ粒子の同時閉じ込めの成功は初めてのことである。酸素の存在下でクラスタ-の反応性をサイズの関数として測定した結果、正イオンが比較的容易に酸化されるのに対して、負イオンクラスタ-の反応性は非常に低いことが分かった。特に奇数クラスタ-の酸化物はほとんど観測されなかった。
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[Publications] H.Shiromaru: "Determination of the spin state for carbon clusters:Focusing effect of hexapole magnetic field." in press.Proc.Int.Symp.on the Physics and Chemistry of Finite Systems:From Clusters to Crystals.the NATO ASI series.
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[Publications] T.Moriwaki: "Dynamics of the clusterーsurface interaction:Collisional detachment of size selected carbon negative cluster ions." in press.Proc.Int.Symp.on the Physics and Chemistry of Finite Systems:From Clusters to Crystals.the NATO ASI series.
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[Publications] T.Kato: "Electron absorption spectra of the radical anions and cations of fullerenes:C_<60> and C_<70>." Chem.Phys.Lett.180. 446-450 (1991)
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[Publications] K.Kikuchi: "Separation,detection,and UV/Visible absorption spectra of fullerenes;C_<76,> C_<78,> and C_<84>." Chem.Lett.1607-1710 (1991)
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[Publications] H.Shiromaru: "Collisional electron emission at solid surface induced by mass selected negative cluster ions." z.phys.DーAtoms Molecules and Clusters. 20. 141-143 (1991)
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[Publications] Y.Achiba: "Evidence of linear chain for n>10 carbon negative clusters revealed by mass selected photodetachment spectroscopy." z.phys.DーAtoms,Molecules and Clusters. 19. 427-429 (1991)
