2005 Fiscal Year Annual Research Report
時間相関超高感度電子分光の開発と界面反応過程のリアルタイム観測
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17205001
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大野 公一 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60012499)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山北 佳宏 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30272008)
岸本 直樹 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60302080)
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| Keywords | 電子分光 / 衝突イオン化反応 / 界面反応過程 / 衝突エネルギー / リアルタイム観測 / 低速原子ビーム |
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| Research Abstract |
界面反応過程のリアルタイム観測のために、実験装置にターボ分子ポンプ、質量分析器や超高真空対応のマニピュレーターなどを加えた実験装置の開発を終えたため、超高真空下での測定の準備が整ってきた。一方で、励起原子ビーム源の冷却によって、低衝突エネルギーの励起原子源を開発して、広範囲衝突エネルギー分解2次元ペニングイオン化電子分光法を開発した。この方法と、分子軌道の空間異方性を決定する電子分光法と組み合わせ、原子-分子間の衝突速度の小さい領域での反応を観測することで、分子軌道の空間分布を決定する研究を進めた。真空槽内の圧力を向上して検出効率を高めて観測した部分イオン化断面積の衝突エネルギー依存性を、理論計算によって再現することで分子軌道関数を最適化した。実験結果を用いて決定した分子軌道分布は、量子化学計算のみから得られたものと電子密度の減衰の仕方が異なっていることから、従来の軌道エネルギーによる分子軌道の決定から、軌道関数による分子軌道の決定への道が開けた。
また、衝突エネルギー分解ペニングイオン化電子分光法と高精度の量子化学計算から、種々の有機化合物の電子構造に関する情報を得た。これまで、気相の衝突エネルギー分解ペニングイオン化電子分光実験を十分に行ってきたため、本研究課題の主テーマである界面反応過程の観測の準備が整ったと言える。
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