2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new XAS computational scheme including metal atoms
| Project/Area Number |
15K04755
|
|---|
| Research Institution | Hiroshima University |
|---|
Principal Investigator |
高橋 修 広島大学, サステナブル・ディベロップメント実践研究センター, 特任講師 (60253051)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 放射線、X線、粒子線 / 内殻励起 / 化学物理 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
近年放射光利用技術の進歩により，X線領域における分光学が急速に進展した。X線照射後の放出電子や光の吸収，発光による情報は分子の局所構造や反応ダイナミクスを反映する。例えば，金属錯体の関与する触媒反応では活性中心にある金属原子が直接関与し，スペクトルに反映される。X線分光法は反応機構の解明のための有力なツールの1つとして注目されている。しかしその解釈は実験のみで行うにはまだ情報不足で，理論計算によるサポートが理解を加速するために必須である。本研究課題の目標は金属を含む系へのX線分光に対する新規理論計算手法の確立である。今回の申請で注目している分光法はK殻およびL殻励起のX線吸収スペクトル法(XAS)であり，非経験的分子軌道法および密度汎関数法に基づく計算手法を開発する。
最終年度は応用研究を行った。原子惑星系において重要な岩石の1つであるforsteriteについて，結晶，アモルファス状態のXANES測定を行い，さらに理論計算によりモデル化を行い，XAS理論計算により解析を行った。理論XASは実験スペクトルをよく再現することができた。また，関連する研究として，共鳴X線非弾性散乱（RIXS）分光に対する新しい分光計算手法を開発し，これを液体メタノール，エタノールに応用した。また液体状態の分光研究として，酢酸などの有機酸，イオン液体などに対しXAS研究を行った。理論計算も同時に行い，実験スペクトルをよく再現することができた。
研究論文は10報，著書を１報出版し，学会発表は９件行った。
|
