Rotational Control of heteronuclear diatomic molecule using state-selection and spatial orientation

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20529
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0501:Physical chemistry, functional solid state chemistry, organic chemistry, polymers, organic materials, biomolecular chemistry, and related fields
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Nakamura Masaaki 東京工業大学, 理学院, 助教 (90909384)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: 状態選別 / 配向制御 / 分子回転制御

Outline of Final Research Achievements

An experimental setup and a simulation program have been developed for state-selection, spatial orientation control, and rotational direction control of a heteronuclear diatomic molecule nitric monoxide. The accuracy of the simulation program has been modified by comparing experimental results with a few molecules to suggest a need of extension of the current vacuum chamber. Additionally, necessary equipment for the ion imaging have been already purchased although a part of those delivery dates has delayed accidentally. The experimental setup is being assembled currently.

Free Research Field

物理化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、レーザー技術の発展により分子の量子力学的な時間発展ダイナミクスを捉えることが可能になってきており、当研究室では分子回転の時間発展を可視化することに成功している。ただし、光を用いた分子回転制御は光電場の対称性から基本的に分子の軸方向は制御できても完全な配向を制御できない。これは例えば一酸化窒素のN側とO側の区別がつかないことに対応する。本研究ではシュタルク状態選別器をつかうことにより、配向を含めた回転ダイナミクスの可視化を目指す。分子配向は化学反応において重要な要素であるにもかかわらず、実験的に制御することは極めて難しい。本研究の成果は精密な化学反応制御の発展の一助となると期待される。