2021 Fiscal Year Research-status Report
回転状態弁別分光法を駆使した分子の核スピン転換機構の統一的解明
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20K05424
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
山川 紘一郎 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究職 (60633279)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福谷 克之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10228900)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 核スピン転換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超高真空下のその場赤外吸収分光法を用いて、アルゴン及びクリプトンの凝縮層中に分離した水分子の核スピン転換を観測した。H2(16O)、H2(17O)、H2(18O)という3種類の同位体置換種を用い、これらの核スピン転換速度の「温度依存性」及び「マトリックス種依存性」を詳細に測定した。
メタン分子については、(12C)H4、（13C)H4の同位体置換種を用いて、これらの核スピン転換速度を測定した。13Cは磁気モーメントを有するために、（13C)H4の転換の方が(12C)H4に比べてわずかに速くなった。この加速を定量的に評価することで、核スピン転換に対する、分子内磁気相互作用と分子間磁気相互作用の寄与の割合を決定した。
アンモニア分子についても、アルゴン及びクリプトンの凝縮層中における核スピン転換速度を10-20Kの温度範囲で測定したところ、転換速度が温度にほとんど依存しないという「異常温度依存性」を発見し、アンモニア特有の反転運動と関連付けて考察した。
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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
令和3年度は、当初計画通りに「研究実績の概要」で述べた観測や測定を実施することで、多原子分子の核スピン転換速度の同位体置換種依存性に関する系統的なデータを蓄積することができたため、本研究課題は、おおむね順調に進展している。と判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度に実施した観測や測定により蓄積したデータを基に、多原子分子の核スピン転換に関する論文をまとめる。また、多光子共鳴イオン化法とラマン分光法を用いて、表面上及び凝縮層内部における水素の核スピン転換も引き続き測定する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の感染拡大の影響を受けて、令和3年度に参加予定だった国際会議が中止となったため、国際会議参加に係る費用が次年度使用額として生じることとなった。次年度使用額は、令和4年度分研究費と合わせて、消耗品である超高真空配管部品の購入に係る費用として使用する。
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Research Products
(2 results)
