2018 Fiscal Year Research-status Report
Photoelectron circular dichroism of molecular and cluster anions
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17K19098
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
中西 隆造 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 主任研究員(定常) (70447324)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 光電子イメージング / 円二色性 / 負イオン光電子分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，光電子円二色性（PECD）とイオンビーム技術を組み合わせ，気相中に孤立した分子負イオンや分子集合体（クラスター）負イオンのキラリティを高感度に識別する実験手法を開発し，不斉反応の中間体のキラリティを検出することやキラリティに対する分子間相互作用の影響を詳細に調べることを目的としている。本年度は，PECD装置の改良およびキラル分子を含んだ気相クラスター負イオンのPECD測定に取り組み，以下の成果を得た。
（１）昨年度に開発したPECD装置に光弾性変調器を導入することで，レーザーの円偏光状態をワンショットごとに切り替えつつ，左右円偏光での光電子画像の差分を取る方式に変更した。さらに，CCDカメラを含めた光電子画像検出部を改良することで，クラスター負イオンのPECD観測に向けてより安定で高効率な測定が可能なシステムを構築した。
（２）キラルなアルコキシド負イオンを含む分子クラスターのPECDを測定した。2-butoxideイオンに水１分子が水和したクラスターや，キラル２-ブタノールが１分子溶媒和したクラスター負イオンの測定では，全電子散乱強度の1-2%程度のPECD信号が観測された。光電子脱離の励起波長を調整することで，孤立2-butoxideイオンと溶媒和クラスターからのPECD信号を同じ光電子運動エネルギー領域で比較した。その結果，溶媒分子の種類やキラリティに依らず，クラスター負イオンからのCD信号は孤立系に比べて半分程度に減少することがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度に開発したPECD測定装置の改良によって，当初の計画通りに測定対象を負イオンクラスター系へ拡張することができた．以上のことから，本研究は概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
PECD信号の光電子運動エネルギー依存性を明らかにするとともに，光脱離断面積の計算を進めることによって，負イオンPECDの理解をさらに進める。アキラル負イオンと種々のキラル分子からなるクラスター，キラル極性分子による双極子束縛型負イオンを対象にPECD測定を行う。これら負イオンPECDの研究成果を論文として纏める。
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| Causes of Carryover |
測定試料用の試薬購入費および学会参加費・旅費が少なく済んだため，次年度使用額が生じた。次年度には，当初の計画に沿って物品（消耗品）購入・旅費に充当する。
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