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超流動ヘリウム液滴を用いた新しい化学反応場の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14340182
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関京都大学

研究代表者

百瀬 孝昌  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10200354)

研究分担者 若林 知成  京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30273428)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
16,500千円 (直接経費: 16,500千円)
2004年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2003年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
2002年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
キーワード超流動ヘリウム / 極低温 / 低温化学反応 / 工分解能分光 / 量子凝縮相 / トンネル化学反応 / 液滴 / 液体ヘリウム / 超流動 / マトリックス分光法 / LIF / 化学反応 / 超流動液滴 / ヘリウム / 高分子 / 高分解能分 / 生体分子 / パルスノズル / 誘導ラマン
研究概要

本研究では、超流動ヘリウム液滴を媒質とした化学反応研究の新しい手法を開発・確立し、それを実際の系に応用することを目的とした。最近、ドイツ、アメリカのグループが、数万個のヘリウム原子が液滴状態に集合した超流動ヘリウム液滴の中に自在に分子を閉じこめることができ、その振動回転電子遷移の高分解能分光が可能であることを明らかにした。この超流動ヘリウムを化学反応の新しい媒質としてみると、以下の2つの大きな利点があると考えられる。(1)凝縮相でありながら、電子・振動・回転状態が完全に量子化しているため、量子レベルを選別した化学反応の研究が可能である。(2)液滴中に容易にファンデルワールス錯体を生成することができ、A+B→C+Dの様な反応に対して、始状態の構造を完全に規定した研究ができる。本研究では超流動ヘリウム液滴を化学反応の新しい媒質として応用することを目指して研究を進めた。その結果(1)パルス化した超流動ヘリウム液滴法の新しい技術開発、(2)超流動ヘリウム液滴中の巨大分子およびそのファンデルワールス錯体の高分解能分光、(3)超流動ヘリウム液滴法を化学反応研究に応用するために必要となる新しい赤外光源の開発、および(4)量子凝縮相中の極低温固有の化学反応の研究、などについて新しい成果を得た。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (17件) 文献書誌 (9件)

  • [雑誌論文] Fine Structure of the (S_1←S_0) Band Origions of Phthalocyanines in Helim Droplets2004

    • 著者名/発表者名
      R.L.M.Slipchenko, S.Kuma, T.Momose, B.Sartakov, A.F.Vilesov
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 121(19)

      ページ: 9396-9405

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tunneling Chemical Reactions in Solid Parahydrogen : Direct Measurement of the Rate Constants of R+H_2→RH+ H(R+CD_3,CD_2H,CDH_2,CH_3) at 5K2004

    • 著者名/発表者名
      H.Hoshina, M.Fushitani, T.Momose, T.Shida
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 120(8)

      ページ: 3706-3715

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fine Structure of the (S_1←S_0) Band Origions of Phthalocyanines in Helim Droplets2004

    • 著者名/発表者名
      R.Lehning, M.N.Slipchenko, S.Kuma, T.Momose, B.Sartakov, A.F.Vilesov
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 121(19)

      ページ: 9396-9405

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tunneling Chemical Reactions in Solid Parahydrogen : Direct Measurement of the Rate Constants of R + H_2 → RH + H (R+CD_3,CD_2H, CDH_2,CH_3) at 5K2004

    • 著者名/発表者名
      H.Hoshina, M.Fushitani, T.Momose, T.Shida
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 120(8)

      ページ: 3706-3715

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] UV and IR Absorption Spectra of C_3 embedded in Solid Parahydrogen2004

    • 著者名/発表者名
      H.Hoshina, Y.Kato, Y.Morisawa, T.Wakabayashi, T.Momose
    • 雑誌名

      Chem.Phys. 300(1)

      ページ: 69-77

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Mass Spectroscopic Study of Laser Vaporized Graphite in H_2 and D_2 Gases : The Stability of C_2nH_2 (n=2-5) and C_<10>2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Kato, T.Wakabayashi, T.Momose
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 386(4-6)

      ページ: 279-285

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Solid Hydrogen Raman Laser for Mid Infrared Range (4.4-8μm)2004

    • 著者名/発表者名
      K.Kujyanovs, T.Momose, A.F.Vilesov
    • 雑誌名

      Appl.Opt. 43(32)

      ページ: 6023-6029

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fine Structure of the (S1←S0) Band Origions of Phthalocyanines in Helim Droplets2004

    • 著者名/発表者名
      R.Lehning, M.Silpchenko, S.Kuma, T.Momose, B.Sartakov, A.Vilesov
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 121(19)

      ページ: 9396-9405

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Stimulated Stokes Downconversion in Liquid and Solid Parahydrogen2003

    • 著者名/発表者名
      B.J.McCall, A.J.Huneycutt, R.J.Saykally, C.M.Lindsay, T.Oka, M.Fushitani, Y.Miyamoto, T.Momose
    • 雑誌名

      Opt.Lett. 28(1)

      ページ: 37-39

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tunneling Chemical Reactions in Solid Parahydrogen : Direct Measurement of the Rate Constants of R + H_2 → RH + H (R+CD_3, CD_2H, CDH_2, CH_3) at 5K2003

    • 著者名/発表者名
      H.Hoshina, M.Fushitani, T.Momose, T.Shida
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. 82(9)

      ページ: 1360-1362

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generation of Infrared Radiation by Stimulated Raman Scattering in Para-Hydrogen Crystal at 5 K2003

    • 著者名/発表者名
      M.Fushitani, S.Kuma, Y.Miyamoto, H.Katsuki, T.Wakabayashi, T.Momose, A.F.Vilesov
    • 雑誌名

      Opt.Lett. 28(1)

      ページ: 37-39

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 「研究成果報告書概要(欧文)」より2003

    • 著者名/発表者名
      B.J.Mccall, A.J.Huneycutt, R.J.Saykally, C.M.Lindsay, T.Oka, M.Fushitani, Y.Miyamoto, T.Momose
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. 82(9)

      ページ: 1360-1362

    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Intense Pulsed Helium Droplet Beams2002

    • 著者名/発表者名
      M.N.Slipchenko, S.Kuma, T.Momose, A.F.Vilesov
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 116(24)

      ページ: 10739-10743

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generation of Infrared Radiation by Stimulated Raman Scattering in Para-Hydrogen Crystal at 5 K2002

    • 著者名/発表者名
      M.Fushitani, S.Kuma, Y.Miyamoto, H.Katsuki, T.Wakabayashi, T.Momose, A.F.Vilesov
    • 雑誌名

      Rev.Sci.Instru. 73(10)

      ページ: 3600-3605

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nuclear Spin Selection Rule in the Photochemical Reaction of CH_3 in Solid Parahydrogen2002

    • 著者名/発表者名
      M.Fushitani, T.Momose
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 116(24)

      ページ: 10739-10743

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Intense Pulsed Helium Droplet Beams2002

    • 著者名/発表者名
      M.N.Slipchenko, S.Kuma, T.Momose, A.F.Vilesov
    • 雑誌名

      Rev.Sci.Instru. 73(10)

      ページ: 3600-3605

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nuclear Spin Selection Rule in the Photochemical Reaction of CH_3 in Solid Parahydrogen

    • 著者名/発表者名
      M.Fushitani, T.Momose
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Fushitani: "Generation of Infrared Radiation by Stimulated Raman Scattering in Para-Hydrogen Crystal at 5K"Opt.Lett.. 28(1). 37-39 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] B.J.McCall: "Stimulated Stokes Downconversion in Liquid and Solid Parahydrogen"Appl.Phys.Lett.. 82(9). 1360-1362 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fushitani: "A Study of Diffusion of H atoms in Solid Parahydrogen"Low Temp.Phys.. 29(9/10). 740-743 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Katsuki: "Quantum Property of Solid Hydrogen as Revealed by High-resolution Laser Spectroscopy"Low Temp.Phys.. 29(9/10). 832-837 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hoshina: "Tunneling Chemical Reactions in Solid Parahydrogen : Direct Measurement of the Rate Constants of R+H_2→RH+H(R+CD_3,CD_2H,CDH_2,CH_3) at 5K"J.Chem.Phys.. 120(8). 3706-3715 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Momose: "High-resolution Spectroscopy and its analysis of ro-vibrational transitions of molecules in solid parahydrogen"Vib.Spectrosco. 34(1). 95-108 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mikhail N.Slipchenko: "Intense Pulsed Helium Droplet Beams"Rev.Sci.Instru.. 73・10. 3600-1605 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Benjamin J.McCall: "Stimulated Stokes Downconversion in Liquid and Solid Parahydrogen"Appl.Phys.Lett.. 82・9. 1360-1362 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mizuho Fushitani: "Generation of Infrared Radiation by Stimulated Raman Scattering in Para-Hydrogen Crystal at 5K"Opt.Lett.. 28・1. 37-39 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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