Structural Fluxionality of Ligand-Protected Metal Clusters Studied by Cold Gas-Phase Spectroscopy

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K14649
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Muramatsu Satoru 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 助教 (40837796)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 配位子保護金属クラスター / 分子クラスターラジカルイオン / 極低温イオントラップ / 八極子イオンガイド / イオン光学 / 光解離分光 / 衝突誘起解離 / 質量分析

Outline of Final Research Achievements

The objective of this project has been characterizing the electronic and geometrical structures of highly fluxional cluster compounds by using our gas-phase spectroscopic/spectrometric techniques. Over the course of the project, we have identified several novel phenomena, including (1) core fission in phosphine-protected gold clusters owing to collision-induced structural deformation and (2) a temperature-dependent energy shift in the charge-resonance transition of a dimer radical cations of carbon disulfide.

Free Research Field

物理化学，クラスター科学，分子分光学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で見出したクラスター化合物の「構造ゆらぎ」に基づく一連の現象は，クラスター科学に新たな知見を提供し，その一層の深化に貢献するものである。近年ではクラスター化合物の物性・機能（触媒活性や蛍光特性など）をそのサイズ（構成原子数，化学組成）によって制御する研究が広く展開されるようになったが，それに加えて幾何構造をも制御することで望みの機能を実現していくことができると考えられ，本研究がそのための設計指針の一端を担うことが期待される。