2014 Fiscal Year Research-status Report
電子非弾性散乱における干渉現象を利用した電子波動関数の位相プローブ法の開発
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25620006
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
渡邉 昇 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (90312660)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 原子・分子物理 / 分子軌道 / 電子分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分子軌道が有するプラスやマイナスの符号（位相）が、分子の反応性を決定づける要因であることが広く知られてきた。本研究の目的は、電子衝突による特定の分子軌道からの電離過程やRydberg軌道への電子遷移過程に現れる干渉現象を用い、電子波動関数の位相をプローブする新規手法を開発することにある。
本年度は、干渉現象における分子振動の影響を明らかにすることを目的に研究を展開した。CH2F2分子やフラン分子を対象としたEMS実験から、核変位にともなう電子波動関数の歪みが電子運動量分布の低運動量領域において顕著な影響を与える場合があることを明らかにしている。さらに、N2O分子の価電子励起における振電相互作用の影響を解明した。これらの研究結果を、3報の学術論文として発表している。
以上の研究に加え、電子衝突時における標的分子の配向を規定したより発展的な実験を行うために実験装置の改良を行った。これまでの実験では気体分子を標的としていたため、そのランダムな空間配向により得られる干渉パターンは分子の方向について平均されたものとなってしまい、異方性に関する情報が失われていた。そこで、電子衝撃イオン化で生成する分子イオンの後続解離過程で放出される解離イオンを電子と同時計測することで、空間平均の実験的困難の克服を図った。生成分子イオンが分子の回転よりも十分早く解離するaxial recoil条件において、解離イオンの飛行方向から電子衝突時における分子の配向方向を決定できる。これまで開発を進めてきた画像観測型イオン分析器による測定法を大幅に改良し、直線分子を対象とした配向分子の電子エネルギー損失分光実験を行った。現在、分子軸方向に依存した干渉現象の異方性を明らかにすることを目指し、研究を継続している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験装置を設置している建屋の耐震補強工事が平成26年度に実施されることになり、研究設備一式を一時移転先に移設する必要があったことにより、研究の遂行に若干の遅れが生じたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
改良を終えた画像観測型イオン分析器を利用した“配向分子の電子エネルギー損失分光実験”を継続して行い、それにより得られた結果から電子軌道の位相情報を抽出する手法を確立する。さらに、電子運動量分光実験をより複雑な分子に対して系統的に適用することで干渉効果に基づく位相プローブを行い、分子物性と電子波動関数の位相との関連を明らかにしてゆく。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額は、研究施設の耐震補強工事に伴う装置移転により分光器の改造に若干の遅れが生じたことと、今年度の研究を効率的に推進した結果により生じた未使用額である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度請求額とあわせ、平成27年度の研究遂行に使用する予定である。
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