1999 Fiscal Year Annual Research Report
固体水素及びその関連物質の超高分解能分光に関する共同研究
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11694073
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
百瀬 孝昌 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10200354)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若林 知成 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30273428)
志田 忠正 京都大学, 大学院・理学研究科, 名誉教授 (60025484)
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| Keywords | 固体水素 / 量子固体 / レーザー分光 / 赤外分光 / 高分解能分光 / 励起子 / 分子イオン / シュタルク分光 |
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| Research Abstract |
本研究は、これまで不可能であるとされてきた凝縮系における高分解能分光が唯一可能な、最も簡単な分子の結晶である固体水素及びその関連物質を分光学的に研究し、これまで実験的手法がないために曖昧にされてきた原子・分子集団系固有の多体相互作用や励起状態の緩和過程などを定量的に明らかにするとともに、凝縮系水素が関連する様々な物理・化学を明らかにすることを目的とする。そのために固定水素の分光研究において世界の最先端をゆく京都大学とシカゴ大学のグループが密に連絡を取り合いながら研究を進めている。本年度は特にHDの固体及び放射線照射した固体水素の赤外高分解能分光を行った。HDは分子の重心と電荷の重心がわずかに異なっているため、それによって誘起される新しい光学遷移が期待される。その固体の振動回転スペクトルについてはこれまでに報告例がないことから、まず1000-15000cm^<-1>の領域の赤外スペクトルを観測し、同定を行った。その結果H_2やD^2の固体に比べて、1光子で2分子以上が励起する同時励起遷移が数多く観測される事実を見つけた。一方、放射線照射した固体水素の赤外高分解能分光では、生成するイオン種の電場によって近くの水素分子が赤外活性になる様子を、高分解能レーザー分光によて観測し、電場による遷移エネルギーの変化などの詳細について明らかにすることができた。また、外部電場を与えることによってイオンに関与する遷移だけを選択的に観測する手法を確立し、その原理などを明らかにした。
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[Publications] Hiromichi Hoshina: "Infrared Spectroscopic Study of Rovibrational States of Perdeuterated methane (CD_4) trapped in Parahydrogen Crystal"Journal of Chemical Physics. 110・12. 5728-5733 (1999)
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[Publications] Simon Tam: "High Resolution Infrared Absorption Spectra of Methane Molecules Isolated in Solid Parahydrogen Matrices"Journal of Chemical Physics. 111・9. 4191-4198 (1999)
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[Publications] Takamasa Momose: "High Resolution Spectroscopy of Ions in γ-ray Irradiated Solid Parahydrogen"Physica B. (印刷中).
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[Publications] Mizuho Fushitani: "UV Photolysis of HI..CO_2 Complexes in Solid Parahydrogen: Formation of CO and H_2O"Journal of Physical Chemistry. (印刷中).
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[Publications] Norihito Sogoshi: "Hith Resolution Infrared Absorption Spectroscopy of C_<60> Molecules and Clusters in Parahydrogen Solids"Journal of Physical Chemistry. (印刷中).
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[Publications] Hiroyuki Katsuki: "Observation of Rovibrational Dephasing of Molecules in Parahydrogen Crystals"Physical Review Letters. (印刷中).
