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2011 Fiscal Year Annual Research Report

気相配向分子の光電子回折法の開発

Research Project

Project/Area Number 22244051
Research InstitutionHigh Energy Accelerator Research Organization

Principal Investigator

柳下 明  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (80157966)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 足立 純一  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 研究機関講師 (10322629)
Keywords配向分子 / 運動量画像測定 / 光電子回折法 / 形状共鳴 / X線光電子回折理論 / 時間依存密度汎関数法 / 分子配向制御
Research Abstract

平成23年3月11日の東日本大震災の影響で、平成23年度の前期はPFの放射光実験が行えないことになってしまったので、この期間は高強度レーザー電場による分子配向制御技術を導入した、「配向分子サンプル」+「光電子の運動量画像測定」の新たな実験スキームの構築に専心し完成させた。そして、多重同時計測運動量画像分光法を用いた従来型の実験はPFの軟X線放射光を利用して行い、新たな実験スキームによる予備実験は理化学研究所のEUV自由電子レーザーを利用して行うことにした。研究成果は以下のとおり。
CO分子の分子座標系のC1s光電子角度分布データにX線光電子回折理論を適用して、150eV程度の高エネルギーの角度分布データは回折理論で良く再現できることを明らかにした。このことは、光電子回折法を開拓する本研究の基礎固めとなった。
H_2CO分子を対象とした研究では、「H_2C^-O^+」解離座標系の01s光電子角度分布データを時間依存密度汎関数法による理論計算で解析して、形状共鳴のダイナミクスを明らかにした。同様な研究をCH3OH分子についても展開している。
CH_3F分子を対象とした研究では、広いエネルギー領域にわたって、「CH3^+-F^+」解離座標系でF1s光電子角度分布測定をおこなった。10eV以下の低エネルギー領域では、角度分布に強い線二色性が現れることを発見した。さらには、150eVの高エネルギーの角度分布データをX線光電子回折理論計算で解析して、C-Fの結合距離を精度良く決定できることを明らかにした。
高強度YAGレーザー電場によるCS_2分子の配向制御の度合いを調べる目的で、実験装置を理化学研究所播磨研究所に持ち込み、YAGレーザーとEUV自由電子レーザーの同期実験を行った。時間同期は精度良く確認できたが、空間同期が不十分だったため、残念ながら初期の目的を達成することは出来なかった。平成24年度も引き続き本実験を実施する予定でいる.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

多重同時計測運動量画像分光法を用いた従来型の実験は順調に進展している。しかし、「配向分子サンプル」+「光電子の運動量画像測定」の新たな実験スキームによる実験は、まだ予備実験の段階である。理化学研究所のX線自由電子レーザーのビームタイムを確保できれば、当初の計画どおりに進展すると思われる。

Strategy for Future Research Activity

多重同時計測運動量画像分光法を用いた従来型の実験は当初の計画どおりに推進する。
「配向分子サンプル」+「光電子の運動量画像測定」の新たな実験スキームによる実験については、まずは予備実験で実績を示してから、X線自由電子レーザーのビームタイムを確保するよう努める。

  • Research Products

    (11 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Recoil frame photoelectron angular distributions of BF_3 : A sensitive probe of the shape resonance in the F 1s continuum2012

    • Author(s)
      T.Mizuno
    • Journal Title

      The Journal of Chemical Physics

      Volume: 136 Pages: "074305-1"-"074305-11"

    • DOI

      10.1063/1.3687006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] O 1s photoionization dynamics in oriented NO_22011

    • Author(s)
      M.Stener
    • Journal Title

      The Journal of Chemical Physics

      Volume: 134 Pages: "184305-1"-"184305-11"

    • DOI

      10.1063/1.3584202

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Molecular frame photoelectron angular distributions as a structural probe of single molecules2012

    • Author(s)
      A.Yagishita
    • Organizer
      Gordon Research Conference ; Photoions, Photoionization & Photodetachment
    • Place of Presentation
      Galveston, TX, (USA)(招待講演)
    • Year and Date
      20120212-20120217
  • [Presentation] 空間固定されたCH_3F分子におけるF1s光電子角度分布の軟X線の偏光と波長による制御2012

    • Author(s)
      水野智也
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学西宮上ケ原キャンパス(兵庫県)
    • Year and Date
      2012-03-27
  • [Presentation] 多重散乱モデルで解き明かす配向分子の内殻光電離ダイナミクス2011

    • Author(s)
      柳下明
    • Organizer
      原子衝突研究協会第36回年会
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟県)(招待講演)
    • Year and Date
      20110817-20110819
  • [Presentation] Application of photoelectron diffraction theory to ultrafast molecular dynamics2011

    • Author(s)
      M.Kazama
    • Organizer
      ICPEAC2011 "Correlation and coherence" satellite
    • Place of Presentation
      University College of Dublin (Ireland)(招待講演)
    • Year and Date
      20110804-20110806
  • [Presentation] F 1s photoelectron angular distribution from fixed-in-space BF_3 molecules2011

    • Author(s)
      T.Mizuno
    • Organizer
      ICPEAC2011 "Correlation and coherence" satellite
    • Place of Presentation
      University College of Dublin (Ireland)
    • Year and Date
      20110804-20110806
  • [Presentation] 分子座標系で観測する単一分子の光電離ダイナミクス研究の基礎と応用2011

    • Author(s)
      柳下明
    • Organizer
      理研シンポジウム第2回拡がる原子分子物理研究
    • Place of Presentation
      理化学研究所(埼玉県)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-02
  • [Presentation] 分子座標系でのBF_3分子F1s光電子角度分布測定による光電離ダイナミクスの研究2011

    • Author(s)
      水野智也
    • Organizer
      分子科学討論会2011
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Presentation] 分子座標系で観測する孤立自由分子の光電離ダイナミクス2011

    • Author(s)
      柳下明
    • Organizer
      日本学術振興会第183委員会第4回定例研究会
    • Place of Presentation
      東京理科大学森戸記念館(東京都)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-14
  • [Remarks]

    • URL

      http://molecule.kek.jp

URL: 

Published: 2013-06-26   Modified: 2014-08-26  

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