2016 Fiscal Year Research-status Report
キラルな分子の光電子角度分布における分子整列の影響の理論的解明
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16K05665
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| Research Institution | Health Sciences University of Hokkaido |
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Principal Investigator |
鈴木 喜一 北海道医療大学, 薬学部, 講師 (10415200)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 原子・分子物理学 / 光電子角度分布 / キラル / キラリティ / 光電子円二色性 / ホモキラリティ / 絶対不斉合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
キラルでない分子について，光イオンの円二色性が存在するという新規現象を理論で予測することができた。円二色性の強さも計算し，光電子円二色性と同程度であることを確認した。
自然界の分子には鏡像とそれ自身が重ならないようなキラル分子が多く存在する。キラル分子については，光の吸収が左右の円偏光で違う円二色性が，古くから知られている。光イオン化過程を考えると，光イオン化の確率だけでなく，光電子の角度分布においても左右の円偏光で差異があることが知られている（光電子円二色性）。その差異は，円二色性と違い電気双極子相互作用のみで説明でき，強度は数桁大きい。本研究の目的は，分子を整列させることで分子のキラリティの検出感度をさらに向上させることが可能かどうかを理論的に明らかにし，新たな観測スキームを提案することである。
本年度は，対称性を使った考察で，分子を整列させた場合に分子のキラリティに依存する物理量を探すことを第一の目的とした。そのために，正確な定義に基づいて，物理量がキラリティに依存することの証明も行うこととした。特に，反転と鏡映対称性のみを考慮した不完全な証明（Ritchie 1976など）ではなく，すべての対称性を考慮した厳密な証明を目指した。
厳密な証明を目指す過程で，キラルではない分子についても，光イオンを検出すれば円二色性が存在することに気がついた。光イオンを進行方向で分割すれば，円偏光のみを利用した不斉合成の可能性があることになる。これは，当初の目的（光電子円二色性の分子整列度依存性）よりも重要なテーマであると考えられる。そこで，この証明と考えられる応用を２０１６年１２月に学会で報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
厳密な定義にもとづいた，光電子円二色性の証明がほぼ完成しているうえに，光イオンに関しての円二色性という新しい現象の予想もできた。また，数値計算で円二色性の強さも確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
光イオンについての円二色性の実験による観測可能性を追求する。そのためには，分子の変形を考慮したシュミレーションが不可欠である。分子の変形を考慮することは，当初の計画にも含まれていた。しかし，光イオンの円二色性は軌道の縮重と関係しているため，分子の変形を考えることがより重要である。
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| Causes of Carryover |
参加できた学会が予定より少なかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
国際学会の参加を予定している。
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