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分子座標系の電子運動量分光

研究課題

研究課題/領域番号 08F08762
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 物理化学
研究機関東北大学

研究代表者

高橋 正彦  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授

研究分担者 JONES Darryl Bruce  東北大学, 多元物質科学研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2010年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2009年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2008年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード化学物理 / 原子・分子物理 / 電子線散乱
研究概要

本研究の目的は、研究代表者らが初めて開発した「分子座標系の電子運動量分光」の検出感度の改善を図り、様々な直線分子の分子軌道の形を運動量空間において三次元観測し、量子化学理論が予測する波動関数形との比較を行うことである。これにより、運動量空間という従来とは反転した視点からの電子状態研究、いわば''運動量空間化学''を展開する。
上記の目的に向けて、前年度までに整備した新規イオン検出器システムの開発の成果を踏まえ、本研究計画最終年度の今年度は、窒素分子の分子座標系電子運動量分光を行った。水素分子を対象とした従前のものと比較して、Signal/Background比の大幅な改善を達成した。また、得られた実験結果は、位置空間で分子軸方向により広がったσ型分子軌道が分子軸と垂直な方向に伸びた形で観測されるなどフーリエ変換の性質を反映した運動量空間特有の波動関数形を示すことが分かった。こうした研究成果は、波動関数の形そのものの視覚化を具現化したものと関連研究分野で極めて高い関心を集め、2010年夏に開催されたInternational Workshop on Frontiers of Electron Momentum Spectroscopy (IWFEMS2010)から招待講演として採択された。現在、当該分野で最高水準の雑誌であるPhysical Review Letter誌に投稿すべく、論文を執筆中である。
以上のように、本研究は所期の目的を達成することができた。

報告書

(3件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (30件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Electron-impact ionization of the water molecule at large momentum transfer above the double-ionization threshold2011

    • 著者名/発表者名
      D.B.Jones, M.Yamazaki, N.Watanabe, M.Takahashi
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 83

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Looking at molecular orbitals in three-dimensional form : from dream to reality2009

    • 著者名/発表者名
      M.Takahashi
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan 82

      ページ: 751-777

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multilayer polarization elements and their applications to polarimetric studies in vacuum ultraviolet and soft X-ray regions2008

    • 著者名/発表者名
      M. Watanabe
    • 雑誌名

      Nuclear Science and Techniques 19

      ページ: 193-203

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Internal inelastic scattering satellite probed by molecular-frame photoelectron angular distributions from CO_22008

    • 著者名/発表者名
      X. -J. Liu
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 101

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Breakdown of the two-step model in K-shell photoemission and subsequent decay probed by the molecular-frame photoelectron angular distributions of CO_22008

    • 著者名/発表者名
      X.-J. Liu
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 101

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電子運動量分光の超高感度化:波動関数形の精密分光を目指して2010

    • 著者名/発表者名
      山崎優一, 佐藤弘典, D.B.Jones, 浅野佑策, 渡邉昇, A Czasch, O.Jagutzki, R.Doerner, 高橋正彦
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] An (e, 2e+M) triple coincidence study on N_22010

    • 著者名/発表者名
      D.B.Jones, M.Takahashi
    • 学会等名
      International Workshop on Frontiers of Electron Momentum Spectroscopy
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Construction of a highly sensitive 2π-azimuth type (e, 2e) spectrometer2010

    • 著者名/発表者名
      H.Satoh, M.Yamazaki, D.Jones, Y.Asano, N.Watanabe, A.Czasch, O.Jagutzki, R.Doerner, M.Takahashi
    • 学会等名
      第26回化学反応討論会
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2010-06-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] (e, 2e+M) measurements of molecular nitrogen at large momentum transfer2010

    • 著者名/発表者名
      D.B.Jones, M.Yamazaki, N.Watanabe, M.Takahashi
    • 学会等名
      International Conference on Many Particle Spectroscopy of Atoms, Molecules, Clusters and Surfaces
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Carbon 1s electron momentum spectroscopy of acetone2010

    • 著者名/発表者名
      M.Yamazaki, N.Watanabe, D.B.Jones, M.Takahashi
    • 学会等名
      International Conference on Many Particle Spectroscopy of Atoms, Molecules, Clusters and Surfaces
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Development of a highly sensitive 2π-type (e, 2e) spectrometer2010

    • 著者名/発表者名
      H.Satoh, M.Yamazaki, D.Jones Y.Asano, N.Watanabe, A.Czasch, O.Jagutzki, R.Doerner, M.Takahashi
    • 学会等名
      International Conference on Many Particle Spectroscopy of Atoms, Molecules, Clusters and Surfaces
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Electron momentum spectroscopy study on the satellite transitions of the neon and argon valence shells2010

    • 著者名/発表者名
      N.Watanabe, M.Yamazaki, D.B.Jones, M.Takahashi
    • 学会等名
      International Conference on Many Particle Spectroscopy of Atoms, Molecules, Clusters and Surfaces
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Development of a highly sensitive 2π-type EMS spectrometer2010

    • 著者名/発表者名
      H.Satoh, M.Yamazaki, D.Jones, Y.Asano, N.Watanabe, A.Czasch, O.Jagutzki, R.Doerner, M.Takahashi
    • 学会等名
      9th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics
    • 発表場所
      ソウル、韓国
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Electron momentum spectroscopy study on the satellite transitions of Ne and Ar2010

    • 著者名/発表者名
      N.Watanabe, M.Yamazaki, D.Jones, M.Takahashi
    • 学会等名
      9th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics
    • 発表場所
      ソウル、韓国
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Electron momentum spectroscopy of the carbon 1s states of acetone2010

    • 著者名/発表者名
      M.Yamazaki, N.Watanabe, D.Jones, M.Takahashi
    • 学会等名
      9th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics
    • 発表場所
      ソウル、韓国
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] A study of the double ionization of H_2O using an(e, 3-le)method2009

    • 著者名/発表者名
      D.B.Jones, M.Yamazaki, N.Watanabe, M.Takahashi
    • 学会等名
      第9回東北大学多元物質科学研究所研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2009-12-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アセトン分子のCls電子運動量分光2009

    • 著者名/発表者名
      山崎優一, 渡辺昇, Darryl Jones, 高橋正彦
    • 学会等名
      第9回東北大学多元物質科学研究所研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2009-12-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 物質内電子運動の精密観測装置の開発2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤弘典, 山崎優一, Darryl Jones, 浅野佑策, 渡辺昇, Achim Czasch, Ottmar Jagutzki, Reinhard Doerner, 高橋正彦
    • 学会等名
      第9回東北大学多元物質科学研究所研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2009-12-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 物質内電子運動の可視化を目指して2009

    • 著者名/発表者名
      高橋正彦
    • 学会等名
      ポストシリコン物質・デバイス創製基盤技術アライアンスG1「分子なのエレクトロニクス」グループ分科会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2009-11-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] An(e, 3-le)study on the double ionization of H_2O2009

    • 著者名/発表者名
      D.B.Jones, M.Yamazaki, N.Watanabe, M.Takahashi
    • 学会等名
      International Workshop on Electronic Spectroscopy for Gas-phase Molecules and Solid Surfaces
    • 発表場所
      松島
    • 年月日
      2009-10-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] The construction of a highly-sensitive 2π(e, 3e)spectrometer2009

    • 著者名/発表者名
      M.Yamazaki, H.Satoh, D.Jones, Y.Asano, N.Watanabe, A.Czasch, O.Jagutzki, R.Doemer, M.Takahashi
    • 学会等名
      International Workshop on Electronic Spectroscopy for Gas-phase Molecules and Solid Surfaces
    • 発表場所
      松島
    • 年月日
      2009-10-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Extending electron momentum spectroscopy to study the double ionization of water2009

    • 著者名/発表者名
      Darryl Jones, 山崎優一, 渡辺昇, 高橋正彦
    • 学会等名
      第3回分子科学討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-09-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アセトン分子の炭素内殻電子運動量分光2009

    • 著者名/発表者名
      山崎優一, 渡辺昇, Darryl Jones, 高橋正彦
    • 学会等名
      第3回分子科学討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-09-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] (e, 2e)分光で見る電子動突ダイナミクス2009

    • 著者名/発表者名
      高橋正彦
    • 学会等名
      平成21年度科学系協会東北大会物理化学コロキウム
    • 発表場所
      郡山
    • 年月日
      2009-09-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高感度2π型電子運動量分光装置の開発2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤弘典, 山崎優一, Jones Darryl, 浅野佑策, 渡辺昇, Czasch Achim, Jagutzki Ottmar, Doerner Reinhard, 高橋正彦
    • 学会等名
      平成21年度科学系協会東北大会物理化学コロキウム
    • 発表場所
      郡山
    • 年月日
      2009-09-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A highly-sensitive 2π electron momentum spectorometer2009

    • 著者名/発表者名
      M.Yamazaki, H.Satoh, D.Jones, Y.Asano, N.Watanabe, A.Czasch, O.Jagutzki, R.Doemer, M.Takahashi
    • 学会等名
      International Symposium on(e, 2e), Double Photoionization and Related Topics
    • 発表場所
      アメリカ、レキシントン
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A study of the double ionization of water using an(e,3-le)method2009

    • 著者名/発表者名
      D.B.Jones, N.Watanabe, M.Yamazaki, M.Takahashi
    • 学会等名
      International Symposium on(e, 2e), Double Photoionization and Related Topics
    • 発表場所
      アメリカ、レキシントン
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] An(e, 3-le)study on the double ionization of the water molecule2009

    • 著者名/発表者名
      D.B.Jones, N.Watanabe, M.Yamazaki, M.Takahashi
    • 学会等名
      XXVI International Conference on Photonic, Electonic, and Atomic Collisions
    • 発表場所
      アメリカ、カラマズ
    • 年月日
      2009-07-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Construction of a 2π(e, 2e)apparatus for advanced electron momenturn spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      M.Yamazaki, D.Jones, Y.Asano, N.Watanabe, A.Czasch, O.Jagutzki, R.Doerner, Mtakahashi
    • 学会等名
      XXVI International Conference on Photonic, Electonic, and Atomic Collisions
    • 発表場所
      アメリカ、カラマズ
    • 年月日
      2009-07-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Roles of Two-Step Mechanisms in Electron Collision Dynamics2009

    • 著者名/発表者名
      M.Takahashi
    • 学会等名
      Japan-Korea Symposoum on Milecular Science 2009"Chemical Dyanmics in Materials and Biological Molecular Sciences"
    • 発表場所
      淡路島
    • 年月日
      2009-07-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] An(e, 3-le)study on the double ionization of the water molecule2009

    • 著者名/発表者名
      D.B.Jones, M.Yamazaki, N.watanabe, M.Takahashi
    • 学会等名
      第25回化学反応討論会
    • 発表場所
      大宮
    • 年月日
      2009-06-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Double electron excitation dynamics studied by (e, 2e) electron momentum spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      高橋正彦
    • 学会等名
      Third International Meeting on Frontiers of Physics (IMFP2009)
    • 発表場所
      マレーシアクアラルンプール
    • 年月日
      2009-01-14
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Binary (e, 2e) 分光によるHeとH_2の二電子励起過程2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺昇
    • 学会等名
      「少数粒子系物理の現状と今後の展望」研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-12-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 角度分解EELSによるCO_2の電子相関の研究2008

    • 著者名/発表者名
      長岡秀明
    • 学会等名
      第8回東北大学多元物質科学研究所研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 電子線コンプトン散乱による物質内電子運動の可視化〜夢から現実への道〜2008

    • 著者名/発表者名
      高橋正彦
    • 学会等名
      化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      八戸
    • 年月日
      2008-10-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.tagen.tohoku.ac.jp/modules/laboratory/index.php?laboid=42

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.tagen.tohoku.ac.jp/modules/laboratory/index.php?laboid=42

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.tagen.tohoku.ac.jp/labo/takahashi/index.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2024-03-26  

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