C=Cをコアとするラジカル分子の電子状態と構造変化

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11440172
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 金森 英人 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (00204545)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 溝口 麻雄 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (20322092) ; 芥川 忠正 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (30016125)
• Keywords: C=Cコア / サブミリ波分光 / トンネリング運動 / 三重項状態 / シス型アセチレン / 動的分光測定

Research Abstract

本研究では電子・振動・回転・スピンの内部量子状態を完全に押さえた研究が可能となる高分解能分光実験の利点を最大限に利用して、C_2H_n型の一連の分子をC=Cコアの作る異方性ポテンシャルに束縛された等価な複数のプロトンがトンネリング運動するモデルで系統的に捉えることを目的として研究を行った。
1)最低励起三重項状態であるシス型アセチレンを起点とする振動励起状態の測定
分光光源として8,000cm^<-1>領域の近赤外DFB半導体レーザーを用いて、d^3A_2(v=1)←a^3B_2(v=0)振電遷移をドップラー極限の分解能で測定した。C_2H_2及びC_2D_2について測定し、同位体効果を検証した。
2)サブミリ波分光法による純回転スペクトルの測定:後進行波管(BWO)を光源とする高精度サブミリ波分光システムを用いて、400GHzに現れるKa=1-0の純回転遷移を開始した。
3)無衝突極限での寿命の測定
動的分光測定(Kinetic Spectroscopy):時間分解半導体レーザー分光法を用いて、パルス法で生成した三重項分子の濃度の時間変化を過渡吸収スペクトルとして計測し、衝突反応過程で消失していく速度定数を単一振電・回転・スピン状態ごとに決定し、無衝突極限の寿命と交換交差のダイナミクスを検討した。
4)レーザーキャビティ・リングダウン法による高感度振動遷移検出
レーザーキャビティ・リングダウン法はOPOレーザーの欠点であるパルスごとのパワーの変動に阻害されない特性を利用して、高感度な吸収分光システムを製作した。分子ジェットと組み合わせた振動遷移の直接測定で、吸収強度10^<-7>cm^<-1>の微弱信号の検出を実現した。

Research Products

• [Publications] M.Kumagai,H.Kanamori,M.Matsushita and T.Kato: "Quasi-Microwave Spectroscopy of Non-Polar Diatomic Molecule by Using Optical Phase-Locked Lasers"J.Chem.Phys. 113. 7031-7034 (2000)
• [Publications] A.Wada and H.Kanamori: "Submillmeter-Wave Spectroscopy of CO in the ^3II state"J.Mol.Spectroscopy. 200. 196-202 (2000)