| 研究課題/領域番号 |
22K14646
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分32010:基礎物理化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
山本 遥一 京都大学, 理学研究科, 助教 (70837319)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 極端紫外光電子分光 / 気液界面 / 液膜ジェット / 液体光電子分光 / 極端紫外レーザー / 電子束縛エネルギー / 化学反応 / 高次高調波発生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地球上で起こる多くの化学反応は海洋表面やエアロゾル表面といった気液界面で起こることが知られているが、そこでは気相や液中とは異なる反応を示す例が報告されており興味深い。気液界面では界面近傍の分子分布に由来する電場が生じるため化学反応に影響を与える可能性がある。本研究では溶液中の分子のすべての価電子をイオン化できる極端紫外パルス光と50 eVにおいて0.1 eVのエネルギー分解能を備えた飛行時間型エネルギー分析器を組み合わせた液体の光電子分光装置を開発し、気液界面近傍での化学反応においてどのような溶液の電子構造および電荷分布が重要であるかを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
液体の極端紫外レーザー光電子分光を発展させることで、気液界面の分子の電子状態や構造について研究する方法論を確立した。技術的には、極端紫外レーザー光源の高光子エネルギー化と液膜ジェット法の導入を行い、溶液中のカチオンまでも観測可能とした。また、分子動力学計算との比較によって、観測される界面現象の起源を探索し、同時に理論モデルの検証を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
得られた研究成果は気液界面における分子の構造や電子状態を観測する新奇な手法であり、従来の手法とは異なる側面を検出することができる。本手法の確立によって、エアロゾルや、海洋表面のような地球上のありふれた反応場における分子の状態に関する研究が、より多角的に行うことが可能となった。また、得られた結果は、気液界面の分子に対する理論的モデルやその理解にも波及した。
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