2003 Fiscal Year Annual Research Report
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14340174
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山下 晃一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40175659)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 恒夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (30345095)
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| Keywords | 電子遷移誘起脱離 / 光誘起脱離反応 / NO / Pt(111)系 / 振動緩和 / エネルギー散逸過程 / 密度行列 / クラスターモデル / 波束ダイナミクス |
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| Research Abstract |
固体表面における吸着子の電子遷移誘起脱離、特にNO/Pt(111)系での光誘起脱離反応について理論研究を行った。NOの重心と表面との距離を反応座標に取った従来の一次元モデルでは並進エネルギーの再現に成功しているが、これにN-O間の距離を加えた二次元モデルでは、脱離後のNO分子が実験よりもはるかに振動が励起されるという結果が得られている。その主要な原因はポテンシャルエネルギー面にあると考えられるが、それに加えて、これらのモデルでは金属表面との相互作用による振動緩和の効果が考慮されていなかった点があげられる。脱離反応が完了するまでの時間が約1psであり、これは金属表面での吸着分子の振動緩和の寿命とほぼ同程度であるため何らかの影響を及ぼすと考えられる。そこでPt表面からのNOの光誘起脱離における振動緩和の影響を調べた。振動緩和過程としては、N-O伸縮振動から他の振動モード(分子内振動と表面振動)と、表面の電子にエネルギーが移動する過程が考えられるが、ここでは伸縮振動が他の振動モードよりはるかに高い振動数を持つことから電子系への緩和過程を考えた。表面電子へのエネルギー散逸過程を、NOの空軌道と表面電子との相互作用を表す微視的モデルにより記述し、密度行列の運動方程式を導出した。また、緩和速度を決定するパラメータについては、クラスターモデルを用いた電子状態計算により見積もった。今回のモデルで得られた脱離後のNO分子の振動状態分布は実験で観測されたものに比べると依然として振動励起したままであった。しかしながら、振動緩和項が振動状態分布に影響することが確認でき、その重要性を示すことができた。
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[Publications] T.Nakajima: "Quantum Chemical Calculations on Al CVD using DMEAA"Mol.Physics. 101. 267-276 (2003)
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[Publications] M.Yamamoto: "A DFT study on the reaction of O^- with CH_3 F"THEOCHEM. 634. 31-39 (2003)
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[Publications] A.Abe: "STM-and haser-Driven Atom Switch : An Open-System Density Matrix Study for H/Si(100)"Phys.Rev.B. 67. 235411-235419 (2003)
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[Publications] A.Abe: "A Wavepacket Study on Translational Energy Distributions of the Photo-stimulated Desorbed Xe from an Oxidaized Si(001)"Bull.Korean CHem.Soc.. 24. 691-694 (2003)
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[Publications] A.Abe: "Effects of vibrational relaxation on the photodesorption of NO from Pt(111) : A density Matrix Study"J.Chem.Phys.. 119. 9710-9718 (2003)
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[Publications] Y.Asai: "Local Electronic Excitation Mechanism for Nanofabrication of Photodiacetylene Molecular Wire"J.Phys.Soc.Japan. 72. 3286-3290 (2003)
