パイ電子系単一分子の非接触電気伝導測定

• 研究課題/領域番号: 20310055
• 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: ナノ構造科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 八尾 誠 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70182293)
• 研究分担者: 永谷 清信 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (30273436)
• 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: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2010年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2009年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2008年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
• キーワード: 単一分子計測 / 電気伝導特性 / 分子ワイヤ / 内殻励起分光 / 多重同期計測

研究概要

単一分子の電気伝導特性を評価するための、硬X 線による内殻励起を用いる新しい手法を提案し、ベンゼン環の両端に臭素と酸素を有するパイ電子系分子へ適用した。臭素原子上で生成した電荷の分子内移動を、酸素イオンの収量を計測することで評価した。運動量イメージングを用いたイオン計測によって、分子形状を認識した電荷移動計測が可能なことが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Electron-Transfer-Mediated Decay and Interatomic Coulombic Decay from Triply Ionized States in Argon Dimers. (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Sakai, S.Stoychev, T.Ouchi, I.Higuchi, M.Schroffler, T.Mazza, H.Fukuzawa, K.Nagaya, M.Yao, Y.Tamenori, A.I.Kuleff, N.Saito , K.Ueda
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contactless measurements of charge migration within single molecules. (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Nagaya, H.Iwayama, A.Sugishima, Y.Ohmasa, M.Yao
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 96 ページ: 233101-233101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coulomb explosion imaging of bromobenzene and bromophenol molecules following Br K-shell ionization. (2010)
  • 著者名/発表者名: H Iwayama, K Nagaya, H Murakami, Y Ohmasa, M Yao
  • 雑誌名: J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys. 43 ページ: 185207-185207
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhomogeneous charge redistribution in Xe clusters exposed to intense extreme ultraviolet free electron laser. (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Iwayama, A.Sugishima, K.Nagaya, M.Yao, H.Fukuzawa, K.Motomura, X.-J.Liu, A.Yamada, C.Wang, K.Ueda, N.Saito, 他7名
  • 雑誌名: J.Phys. B : At. Mol. Opt. Phys. Fast track 43
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of the interaction of xenon cluster with intense EUV-FEL pulses using pulsed cluster beam source and momentum imaging spectrometer. (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Nagaya, H.Iwayama, H.Murakami, M.Yao, H.Fukuzawa, K.Motomura, K.Ueda, N.Saito, 他7名
  • 雑誌名: J.Electr.Spectrosc. Relat. Phenom.(ICESS invited talk) 181 ページ: 125-128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ion-ion coincidence studies on multiple ionizations of N2 and O2 molecules irradiated by EUV free-electron laser pulses. (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Yamada, H.Fukuzawa, K.Motomura, X.-J.Liu, L.Foucar, M.Kurka, M.Okunishi, K.Ueda, N.Saito, H.Iwayama, K.Nagaya, A.Sugishima, H.Murakami, M.Yao, 他13名
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 132 ページ: 204305-204305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoelectron spectroscopy of sequential three-photon double ionization of Ar irradiated by EUV free-electron laser pulses. (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Fukuzawa, E.V.Gryzloza, K.Motomura, A.Yamada, K.Ueda, A.N.Grum-Grzhimailo, S.I.Strakhova, K. Nagaya, A.Sugishima, Y.Mizoguchi, H.Iwayama, M.Yao, N.Saito, P.Piseri, T.Mazza, M.Devetta, M.Coreno, M.Nagasono, K.Tono, M.Yabashi, T.Ishikawa, H.Ohashi, H.Kimura, T.Togashi, Y.Senba
  • 雑誌名: J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys. Fast track 43 ページ: 111001-111001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dielectric permittivity of room temperature ionic liquids : A relation to the polar and non-polar domain structures (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Mizoshiri, T.Nagao, Y.Mizoguchi, M.Yao
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 132 ページ: 164510-164510
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contactless measurements of charge migratiom within single molecules (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Nagaya, H.Iwayama, A.Sugishma, Y.Ohmasa, M.Yao
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 96 ページ: 233101-233101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coulomb explosion imaging of bromobenzene and bromophenol molecules following Br K-shell ionization (2010)
  • 著者名/発表者名: H Iwayama, K Nagaya, H Murakami, Y Ohmasa, M Yao
  • 雑誌名: J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys. 巻: 43 ページ: 185207-185207
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhomogeneous charge redistribution in Xe clusters exposed to intense extreme ultraviolet free electron laser (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Iwayama, A.Sugishima, K.Nagaya, M.Yao, et al.
  • 雑誌名: J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys.Fast track 巻: 43 ページ: 161001-161001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contactless measurements of charge migration within single molecules (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Nagaya, H.Iwayama, A.Sugishima, Y.Ohmasa, M.Yao
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 96(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissociation dynamics of C6H6 and C6H5F molecules following carbon 1s and fluorine 1s photo ionization studied by a 3D momentum imaging method (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Sugishima, M.Mizoshiri, H.Iwayama, M.Yao, J.Adachi, Y.Kimura, M.Yamazaki asnd A.Yagishita.
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 131
  • 査読あり
• [雑誌論文] ナノ構造体の電荷移動ダイナミクス-非接触で測定する原子レベルの電気伝導- (2009)
  • 著者名/発表者名: 八尾誠, 永谷清信
  • 雑誌名: 応用物理 78巻6号 ページ: 549-553
  • NAID: 10024752294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ion momentum spectroscopy of N2 and O2 molecules irradiated by EUV free-electron laser pulses. (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Fukuzawa, K.Motomura, X-J.Liu, G.Prumper, M.Okunishi, K.Ueda, N.Saito, H.Iwayama, K.Nagaya, M.Yao, M.Nagasono, A.Higashiya, M.Yabashi, T.Ishikawa, H.Ohashi, H.Kimura
  • 雑誌名: J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys. 42 ページ: 181001-181001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Frustration of direct photoionizations of Ar clusters in intense extreme ultraviolet pulses from a free electron laser. (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Iwayama, K.Nagaya, M.Yao, H.Fukuzawa, X.-J.Liu, G.Prumper, M.Okunishi, K.Shimada, K.Ueda, T.Harada, M.Toyoda, M.Yanagihara, M.Yamamoto, K.Motomura, N.Saito, A.Rudenko, J.Ullrich, L.Foucar, A.Czasch, R.Dorner, M.Nagasono, A.Higashiya, M.Yabashi, T.Ishikawa, H.Ohashi, H.Kimura.
  • 雑誌名: J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys. 42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dead-time-free ion momentum spectroscopy of multiple ionization of Xe clusters irradiated by euv free-electron laser pulses. (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Fukuzawa, X.-J.Liu, G.Prumper, M.Okunishi, K.Shimada, K.Ueda, T.Harada, M.Toyoda, M.Yanagihara, M.Yamamoto, H.Iwayama, K.Nagaya, M.Yao, K.Motomura, N.Saito, A.Rudenko, J.Ullrich, L.Foucar, A.Czasch, R.Dorner, M.Nagasono, A.Higashiya, M.Yabashi, T.Ishikawa, H.Ohashi, H.Kimura.
  • 雑誌名: Phys.Rev.A. 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface tension of room-temperature ionic liquids measured by dynamic light scattering. (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Osada, T.Hoshino, K.Okada, Y.Ohmasa, M.Yao
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple ionization of atomic argon irradiated by EUV free-electron laser pulses at 62nm : Evidence of sequential electron strip. (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Motomura, H.Fukuzawa, L.Foucar, X.-J.Liu, G.Prumper, K.Ueda, N.Saito, H.Iwayama, K. Nagaya, H.Murakami, M.Yao, A.Belkacem, M.Nagasono, A.Higashiya, M.Yabashi, T.Ishikawa, H.Ohashi, H.Kimura
  • 雑誌名: J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys. 42 ページ: 221003-221003
• [雑誌論文] Frustration of direct photoionizations of Ar clusters in intense extreme ultraviolet pulses from a free electron laser (2009)
  • 著者名/発表者名: H Iwayama, K Nagaya, M Yao, H Fukuzawa, et al.
  • 雑誌名: J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys. 42 ページ: 134019-134019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissociation dynamics of C_6H6 and C_6H_5F molecules following carbon 1s and fluorive 1s photoionization studied by 3D momentum imaging method (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Sugishima, K.Nagaya, H.Iwayama, M.Yao, J.Adachi, et al.
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 131 ページ: 114309-114309
  • 査読あり
• [雑誌論文] ナノ構造体の電荷移動ダイナミクス-非接触での原子レベルの電気伝導特性測定の試み- (2009)
  • 著者名/発表者名: 八尾誠, 永谷清信
  • 雑誌名: 応用物理 78(6月に出版)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Frustration of direct photoionizations of Ar clusters in intense extreme ultraviolet pulses from a free electron laser (2009)
  • 著者名/発表者名: H Iwayama, K Nagaya, M Yao, et al.
  • 雑誌名: J. Phys. B 42(accepted)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ion momentum spectroscopy on multiple ionization of Xeclusters irradiated by EUV free-electron laser pulses (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Fukuzawa, et al.
  • 雑誌名: Physical Review A 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Site Specific Decay Processes in Ar-Kr Mixed Clusters following Krypton K-Shell Excitation. (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Nagaya, H.Murakami, H.Iwayama, M.Yao
  • 雑誌名: Electron Spectr and Related Phenom. 166-167 ページ: 11-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoelectron-Photoion-Photoion Momentum Spectroscopy as a Clock for Core-Hole Decay of Ne Dimers. (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Yamazaki, J.Adachi, Y.Kimura, A.Yagishita, M.Stener, P.Decleva, N.Kosugi, H.Iwayama, K.Nagaya, M.Yao
  • 雑誌名: Phys.Rev.Letts. 101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence of interatomic Coulombic decay in ArKr after Ar 2p Auger decay. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Morishita, N.Saito, I.H.Suzuki, H.Fukuzawa, X.-J.Liu, K.Sakai, G.Pruemper, K.Ueda, H.Iwayama, K.Nagaya, M.Yao, K.Kreidi, M.Schoffer, R.Dorner, J.Harris, Y.Tamenori,
  • 雑誌名: J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys. 41
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fragmentation channels of K-shell excited rare-gas clusters studied by multiple-ion coincidence momentum imaging (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Murakami, H.Iwayama, K.Nagaya, M.Yao
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dispersion relation of capillary waves on ionic liquids -Observation of the fast overdamped mode-. (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Hoshino, Y.Ohmasa, R.Osada, M.Yao
  • 雑誌名: Phys.Rev. E78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Viscoelastic Properties of Room Temperature Ionic Liquids. (2008)
  • 著者名/発表者名: W.Makino, R.Kishikawa, M.Mizoshiri, S.Takeda, M.Yao
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of site-specific decay processes in Ar-Kr mixed clusters following K-shell excitation of Kr (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Nagaya, H. Murakami, H. Iwayama, M. Yao
  • 雑誌名: J. Electron Spectr. Related Phenom. 166-167 ページ: 11-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interatomic Coulombic decay following the Auger decay : experimental evidence in rare-gas dimmers (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, H, Fukuzawa, et al.
  • 雑誌名: J. Electron Spectr. Related Phenom. 166-167 ページ: 3-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decay Channel Dependence of the Photoelectron Angular Distributions in Core-Level Ionization of Ne Dimers (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Yamazaki, J. Adachi, et al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fragmentaion channels of K-shell excited rare-gas clusters studied by multiple-ion coincidence momentum imaging (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Murakami, H. Iwayama, K. Nagaya, M. Yao
  • 雑誌名: J. Chem. Phys. 128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence of interatomic Coulombic decay in ArKr after Ar 2p Auger decay (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Morishita, et al.
  • 雑誌名: J. Phys. B 41
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metallic-like droplets produced by irradiating rare-gas clusters with free electron laser pulses.
  • 著者名/発表者名: M.Yao, K.Nagaya, H.Iwayama, H.Fukuzawa, K.Ueda, M.Nagasono, T.Ishikawa
  • 雑誌名: European Physical Journal, Special Topics "Liquid and Amorphous metals : current trends and future perspectives" 印刷中
  • 査読あり
• [学会発表] EUV-FELによるクラスターの多重イオン化とダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 永谷清信
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会(招待講演)
  • 発表場所: 新潟大学
• [学会発表] 硬X線を用いた有機分子の運動量イメージング計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 永谷清信
  • 学会等名: 第24回放射光学会年会・放射光化学合同シンポジウム
  • 発表場所: つくば市国際会議場
• [学会発表] 希ガスクラスターの光電子分光-極紫外FELにおけるvelocity map imaging計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 八瀬哲志, 永谷清信, 溝口悠里, 八尾誠, 他17名
  • 学会等名: 日本物理学会 第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
• [学会発表] 硬X線を用いた有機分子の運動量イメージング計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 永谷清信, 杉島明典, 岩山洋士, 八尾誠, 他5名
  • 学会等名: 第24回放射光学会年会・放射光化学合同シンポジウム
  • 発表場所: つくば市 国際会議場
• [学会発表] Inhomogeneous chemical reaction fields (2010)
  • 著者名/発表者名: 八尾誠
  • 学会等名: Workshop of Room Temperature Ionic Liquids in NDA(invited)
  • 発表場所: 防衛大学
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] 極紫外FELを用いたキセノン・クラスターの光電子分光 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永谷清信, 岩山洋士, 杉島明典, 溝口悠里, 八尾誠, et al.
  • 学会等名: 物理学会 第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山県 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] 硬X線を用いた直鎖臭化アルコール分子の運動量イメージング計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永谷清信
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大中百舌鳥キャンパス
• [学会発表] Self-organized charge redistribution in pure and mixed rare-gas clusters (2010)
  • 著者名/発表者名: 八尾誠
  • 学会等名: International Workshop (DyNano2010) : Structure and Dynamics of Nanoobjects using short wavelength radiation(invited)
  • 発表場所: France, Corsica.
• [学会発表] Studies on Interaction of Clusters with Intense EUV-FEL Pulses at SPring8 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永谷清信
  • 学会等名: International conference on many particle spectroscopy of atoms, molecules, clusters and surfaces (MPS2010)(invited)
  • 発表場所: Sendai, Japan
• [学会発表] Self-organized charge redistribution in pure and mixed rare-gas clusters (2010)
  • 著者名/発表者名: Makoto YAO
  • 学会等名: International Workshop (DyNano-2010) : Structure and Dynamics of Nano-objects using short wavelength radiation
  • 発表場所: France, Corsica(招待講演)
• [学会発表] 硬X線を用いた直鎖臭化アルコール分子の運動量イメージング計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永谷清信, 杉島明典, 岩山洋士, 島居宣博, 溝尻誠, 中村惇平, 八尾誠
  • 学会等名: 日本物理学会 秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大
• [学会発表] Studies of multiphoton processes of clusters by using Japanese EUV-FEL facility at SPring8/RIKE (招待講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 永谷清信
  • 学会等名: 11-th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 2009-10-07
• [学会発表] INFLUENCES OF DOMAIN STRUCTURES ON THE BULK AND SURFACE DYNAMICS OF ROOM TEMPERATURE IONIC LIQUIDS (2009)
  • 著者名/発表者名: 八尾誠
  • 学会等名: 6th International Discussion Meeting on Relaxations in Complex Systems(invited)
  • 発表場所: Roma Italy
  • 年月日: 2009-08-31
• [学会発表] ペンゼンおよびその誘導体の内殻励起後の解離ダイナミクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 永谷清信, 杉島明典, 岩山洋士, 八尾誠
  • 学会等名: PF研究会「BL2Cユーザー研究会 : PFの挿入光源における新しい研究の探究」
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構 国際交流センター
  • 年月日: 2009-01-14
• [学会発表] Studies of multiphoton processes of clusters by using Japanese EUV-FEL facility at SPring8/RIKEN (2009)
  • 著者名/発表者名: 永谷清信
  • 学会等名: 11-th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure(invited)
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] Fragmentation of large halogenated aromatic molecules following deep inner-core excitation studied by molecular imaging method (2009)
  • 著者名/発表者名: 永谷清信
  • 学会等名: International Workshop on Electronic Spectroscopy for Gas-Phase Molecules and Solid Surfaces
  • 発表場所: Sendai, Japan
• [学会発表] 硬X線により励起された複数の環を有する芳香族分子の運動量イメージング (2009)
  • 著者名/発表者名: 永谷清信
  • 学会等名: 物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教学院池袋キャンパス
• [学会発表] ベンゼンおよびその誘導体の内殻励起後の解離ダイナミクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 永谷清信
  • 学会等名: PF研究会「BL2C ユーザー研究会:PFの挿入光源における新しい研究の探究」(招待講演)
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構 国際交流センターつくば
• [学会発表] EUV-FEL光と運動量イメージングを用いたクラスター解離ダイナミクスの研究 : 光強度依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永谷清信, 岩山洋士, 八尾誠, 他
  • 学会等名: 第22回放射光学会年会, 放射光化学合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンバス
• [学会発表] Recoil ion momentum spectroscopy studies of rare gas clusters irradiated by EUV-FEL at SPring-8 (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Nagaya, M. Yao, et al
  • 学会等名: GRC on Molecular & Ionic- Clusters
  • 発表場所: Centre Paul Langevin Aussois, France
• [学会発表] 1光子X線励起による分子・クラスターの解離ダイナミクス (2008)
  • 著者名/発表者名: 永谷清信, 八尾誠, 他
  • 学会等名: 放射光、FELを励起源とした荷電粒子運動量分光法の技術検討会
  • 発表場所: 東北大学多元物質科・学研究所科学計測研究棟
  • 年月日: 2008-12-27
• [学会発表] 室温イオン液体のダイナミクス (2008)
  • 著者名/発表者名: 八尾誠
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会(招待講演)
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス
• [学会発表] Multiple photoionization of rare gas clusters in intense EUV femtosecond laser pulse from free electron laser (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Nagaya, M. Yao, et al.
  • 学会等名: ISSPIC14
  • 発表場所: Valladlid, Spain
• [図書] 講談社基礎物理学シリーズ第11巻 現代物理学の世界-トップ研究者からのメッセージ-(二宮正夫編)12 (2010)
  • 著者名/発表者名: 八尾誠
  • 出版者: 不規則系物理学
• [図書] 基礎物理学シリーズ11 現代物理学の世界 トップ研究者からのメッセージ 12章 不規則系物理学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 八尾誠
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: 講談社