• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

フリーラジカルの分子軌道イメージング

研究課題

研究課題/領域番号 18H01932
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分32010:基礎物理化学関連
研究機関東北大学

研究代表者

渡邉 昇  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (90312660)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワード原子・分子物理 / 電子分光 / 化学物理 / 原子分子物理 / 物理化学 / 電子散乱分光
研究成果の概要

最高被占有軌道などの特定の分子軌道の形が、分子の示す反応性や機能性を強く支配することが知られている。本研究では、反応で重要な役割を果たす不安定化学種や振動励起分子の分子軌道形状を可視化する測定法の開発に取り組んだ。熱解離で生成した化学種の電子運動量分光実験が可能であることを実証するとともに、振動励起に応じた分子軌道形状の歪みをとらえることに成功している。これにより、主として安定基底状態を対象に行われてきた分子軌道イメージング研究を、励起分子にまで展開する見通しが得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

種々の化学反応を牽引するラジカル等の不安定化学種を対象とした電子挙動に関する研究は、現在、量子化学計算の独壇場となっている。しかしながら、計算で得られる結果の正しさには疑問が残る。確かに安定分子に対しては高精度な理論予測が可能となってきたが、化学結合の開裂で生成した高活性化学種は一般に大きな内部エネルギーをもち、高い振動励起状態にあるので、核運動と電子運動との相関が無視できず安定分子の平衡核配置近傍とは状況が大きく異なっているためである。この課題に対し、本研究では不安定化学種の分子軌道形状を実験的に可視化するという、新たな研究の道をひらいた。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Temperature-Dependent Electron Momentum Spectroscopy on the Molecular Orbitals of Dimethyl Ether2020

    • 著者名/発表者名
      Noboru Watanabe, Keita Takahashi, Kimihiro Sato, and Masahiko Takahashi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 124 号: 49 ページ: 10258-10265

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.0c08799

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relation between the spatial shape of excited molecular orbital and molecular-frame electron scattering cross section2020

    • 著者名/発表者名
      Noboru Watanabe, So Yamada, and Masahiko Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 1412 号: 14 ページ: 142017-142017

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1412/14/142017

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generalized oscillator strengths of low-lying electronic excitations in acetylene2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Noboru、Takahashi Masahiko
    • 雑誌名

      Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics

      巻: 53 号: 7 ページ: 075202-075202

    • DOI

      10.1088/1361-6455/ab6cc5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Forward-backward asymmetry in electron impact ionization of CO2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Noboru、Takahashi Masahiko
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 152 号: 16

    • DOI

      10.1063/5.0006256

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Revisiting electron-correlation effects on valence shake-up satellites of neon2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Noboru、Takahashi Masahiko
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 100 号: 3

    • DOI

      10.1103/physreva.100.032710

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vibrational effects on electron-impact valence excitations of SF62019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Noboru、Hirayama Tsukasa、Takahashi Masahiko
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 99 号: 6

    • DOI

      10.1103/physreva.99.062708

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron momentum spectroscopy study on the valence electronic structure of methyl formate2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Noboru、Sato Kimihiro、Takahashi Masahiko
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 150 号: 19

    • DOI

      10.1063/1.5097201

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] (e,e+ion) study on electron-induced dissociative ionization of O22019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Noboru、Yamada So、Takahashi Masahiko
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 99 号: 2

    • DOI

      10.1103/physreva.99.022704

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 解離イオン同時計測電子エネルギー損失分光を用いた分子座標系における電子散乱断面積の測定2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉昇、高橋正彦
    • 雑誌名

      しょうとつ

      巻: 16 ページ: 4-18

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 電子散乱分光で探る分子内電子挙動2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉昇
    • 学会等名
      第7回森野ディスカッション
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Vibrational effects on the electron momentum distributions of dimethyl ether at high temperatures2019

    • 著者名/発表者名
      Keita Takahashi, Kimihiro Sato, Noboru Watanabe, and Masahiko Takahashi
    • 学会等名
      The 2nd edition of the International Symposium of CEFMS-NCTU, RCAS-AS (Taiwan) and 5-star Alliance (Japan)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relation between the spatial shape of excited molecular orbital and molecular-frame electron scattering cross section2019

    • 著者名/発表者名
      Noboru Watanabe, So Yamada, and Masahiko Takahashi
    • 学会等名
      XXXI International conference on photonic, electronic, and atomic collisions, Deauville
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamical investigation of the electron momentum distributions of adamantane2019

    • 著者名/発表者名
      Filippo Morini, Noboru Watanabe, Masataka Kojima, Michael Simon Deleuze, and Masahiko Takahashi
    • 学会等名
      International symposium on correlation, polarization and ionization in atomic and molecular collisions
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電子散乱分光を用いたSF6の価電子励起における振電相互作用効果の研究2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉昇、平山司、高橋正彦
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Effects of vibrational excitation on the electron momentum distributions of dimethyl ether2019

    • 著者名/発表者名
      高橋佳汰、佐藤公洋、渡邉昇、高橋正彦
    • 学会等名
      第19回東北大学多元物質科学研究所研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Stereodynamics in electron-impact ionization of molecules studied by molecular-frame electron energy loss spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Noboru Watanabe, Masahiko Takahashi
    • 学会等名
      The international Conference on Many Particle Spectroscopy of Atoms, Molecules, Clusters and Surfaces, Budapest, Hungary
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stereodynamics in electron-impact ionization of diatomic molecules studied by (e, e+ion) spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Noboru Watanabe, Masahiko Takahashi
    • 学会等名
      13th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics, Mumbai, India
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stereodynamics in electron-impact ionization of diatomic molecules studied by electron-ion coincidence spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Noboru Watanabe, Masahiko Takahashi
    • 学会等名
      International Workshop on Atomic and Molecular Collisions, Udaipur, India
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] (e, e+ion) study on electron-induced dissociative ionization of O22018

    • 著者名/発表者名
      Noboru Watanabe, So Yamada, Masahiko Takahashi
    • 学会等名
      13th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics, Mumbai, India
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electron-ion coincidence study on electron-induced dissociative ionization of O22018

    • 著者名/発表者名
      Noboru Watanabe, So Yamada, Masahiko Takahashi
    • 学会等名
      34th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics, Kizugawa
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 解離イオン同時計測EELSを用いたO2のinner-valenceイオン化の研究2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉昇、山田聡、高橋正彦
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会, 福岡
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ホルムアミドの電子運動量分光: 大振幅振動の分子軌道形状への影響と高温実験への展開2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤公洋,渡邉昇,高橋正彦
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会, 福岡
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高温分子線源を用いた振動励起分子の電子運動量分光2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤公洋,渡邉昇,高橋正彦
    • 学会等名
      第18回東北大学多元物質科学研究所研究発表会, 仙台
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi