内殻軌道から２つの電子が電離した分子に関する理論的研究

• 研究課題/領域番号: 23750029
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所 (2014-2015); 分子科学研究所 (2011-2013)
• 研究代表者: 田代 基慶 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究機構, 研究員 (10447914)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 量子化学 / 原子分物理 / 放射光 / Ｘ線光電子分光 / オージェ電子分光 / 内殻電離 / 内殻電子 / X線光電子分光 / オージェ電子 / X線自由電子レーザー / 光電子分光 / 原子分子素過程

研究成果の概要

現在世界各地でX線自由電子レーザー施設(XFEL)が建設・稼働中であり、蛋白質構造解析や化学反応中間体解析など多分野での応用が期待されている。XFELでは非常に強い強度のX線パルス光を発生させることができるため、物質の新規な状態も発見されつつある。分子の内殻軌道から2つの電子が電離した状態(二重内殻イオン化状態)もその１つで、分析技術としての応用の可能性もあって関心が高まっている。本研究において我々は分子の二重内殻イオン化状態に関する理論的研究を行い、電離エネルギーと分子種・電離サイト周辺環境の関係、光電子スペクトルに見られるサテライト状態の特徴、Auger崩壊の詳細な様子を明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] University Pierre and Marie CURIE/CNRS(フランス)
• [国際共同研究] University of Belgrade(セルビア)
• [国際共同研究] Jozef Stefan Institute(スロベニア)
• [国際共同研究] University of Connecticut(米国)
• [雑誌論文] Double core hole spectroscopy with synchrotron radiation (2015)
  • 著者名/発表者名: F. Penent, M. Nakano, M. Tashiro, T.P. Grozdanov, M. Zitnik, K. Bucar, S. Carniato, P. Selles, L. Andric, P. Lablanquie, J. Palaudoux, E. Shigemasa, H. Iwayama, Y. Hikosaka, K. Soejima, I.H. Suzuki, N. Berrah, A.H. Wuosmaa, T. Kaneyasu, K. Ito
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 巻: 204 ページ: 303-312
  • DOI: 10.1016/j.elspec.2015.06.015
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Study on the dissociative recombination of HeH+ by multi-channel quantum defect theory (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Takagi, M. Tashiro
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 84 ページ: 02002-02002
  • DOI: 10.1051/epjconf/20158402002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Molecular single photon double K-shell ionizationF (2014)
  • 著者名/発表者名: F. Penent, M. Nakano, M. Tashiro, T.P. Grozdanov, M.Zitnik, S. Carniato, P. Selles, L. Andric, P. Lablanquie, J. Palaudoux, E. Shigemasa, H. Iwayama,Y. Hikosaka, K. Soejima, I.H. Suzuki, N. Kouchi, K. Ito
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 巻: 196 ページ: 38-42
  • DOI: 10.1016/j.elspec.2013.10.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single site double core level ionisation of OCS (2014)
  • 著者名/発表者名: L. Hedin, M. Tashiro, P. Linusson, J.H.D. Eland, M. Ehara, K. Ueda, V. Zhaunerchyk, L. Karlsson, R. Feifel
  • 雑誌名: Chemical Physics 巻: 439 ページ: 111-116
  • DOI: 10.1016/j.chemphys.2014.05.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] N1s and O1s double ionization of the NO and N2O molecules (2014)
  • 著者名/発表者名: L. Hedin, M. Tashiro, P. Linusson, J.H.D. Eland, M. Ehara, K. Ueda, V. Zhaunerchyk, L. Karlsson, K. Pernest, R. Feifel
  • 雑誌名: Journal of Chemical Physics 巻: 140 号: 4 ページ: 44309-44309
  • DOI: 10.1063/1.4853655
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iodine molecule for neutrino mass spectroscopy: ab initio calculation of spectral rate (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Tashiro, M. Ehara, S. Kuma, Y. Miyamoto, N. Sasao, S. Uetake, M. Yoshimura
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2014 号: 1 ページ: 1-21
  • DOI: 10.1093/ptep/ptt118
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Polarization and site dependence of interatomic relaxation effects in double core hole states (2013)
  • 著者名/発表者名: Motomichi Tashiro, Nikolai V. Kryzhevoi, Lorenz S. Cederbaum, Masahiro Ehara
  • 雑誌名: Journal of Physics B: At. Mol. Opt. Phys. 巻: 46 号: 16 ページ: 164012-164012
  • DOI: 10.1088/0953-4075/46/16/164012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical study on decay of molecular double core-hole state (2013)
  • 著者名/発表者名: Motomichi Tashiro
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 巻: 189S ページ: 19-23
  • DOI: 10.1016/j.elspec.2012.12.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single photon K-2 and K-1K-1 double core ionization in C2H2n (n=1-3), CO, and N2 as a potential new tool for chemical analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nakano, F. Penent, M. Tashiro, et al.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 110 号: 16 ページ: 163001-163001
  • DOI: 10.1103/physrevlett.110.163001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interatomic relaxation effects in double core ionization of chain molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: Nikolai V. Kryzhevoi, Motomichi Tashiro, Masahiro Ehara, Lorenz S. Cederbaum
  • 雑誌名: Journal of Chemical Physics 巻: 137 号: 15 ページ: 154316-154316
  • DOI: 10.1063/1.4759078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Auger decay of molecular double core-hole and its satellite states: Comparison of experiment and calculation (2012)
  • 著者名/発表者名: Motomichi Tashiro, Motoyoshi Nakano, Masahiro Ehara, Francis Penent, Lidija Andric, Jerome Palaudoux, Kenji Ito, Yasumasa Hikosaka, Noriyuki Kouchi, Pascal Lablanquie
  • 雑誌名: Journal of Chemical Physics 巻: 137 号: 22 ページ: 224306-224306
  • DOI: 10.1063/1.4769777
  • 査読あり
• [雑誌論文] Double Core-Hole Spectroscopy for Chemical Analysis with an Intense X-Ray Femtosecond Laser (2011)
  • 著者名/発表者名: Nora Berrah, 和田真一, 他18名
  • 雑誌名: PNAS (Proceedings of National Academy of Sciences) 巻: 108(41) 号: 41 ページ: 16912-16915
  • DOI: 10.1073/pnas.1111380108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Auger Decay of Molecular Double Core Hole States (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Tashiro, K. Ueda, M. Ehara
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 135 号: 15 ページ: 154307-154307
  • DOI: 10.1063/1.3651082
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Double Core Hole Electron Spectroscopy of Nucleobases (2011)
  • 著者名/発表者名: O. Takahashi, M. Tashiro, M. Ehara, K. Yamasaki, K. Ueda
  • 雑誌名: J. Phys. Chem 巻: A115 号: 44 ページ: 12070-12082
  • DOI: 10.1021/jp205923m
  • 査読あり
• [雑誌論文] Double Core-Hole Electron Spectroscopy for Open-Shell Molecules : Theoretical Perspective (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Tashiro, M. Ehara, K. Ueda
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett 巻: 496 ページ: 217-222
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2011.11.062
  • 査読あり
• [学会発表] 分子の二重内殻電離状態に関する理論的研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田代基慶
  • 学会等名: 2015年度原子分子データ応用フォーラムセミナー
  • 発表場所: 核融合科学研究所（岐阜県土岐市）
  • 年月日: 2016-01-28
• [学会発表] 有機薄膜型太陽電池に関する理論的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田代基慶、今村穣、河東田道夫、中嶋隆人
  • 学会等名: 第9回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] 有機薄膜太陽電池に関連する理論的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田代基慶、今村穣、河東田道夫、中嶋隆人
  • 学会等名: 理論化学討論会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 2015-05-21
• [学会発表] Molecular double core-hole state: theoretical analysis of photo- and Auger electron spectra (2014)
  • 著者名/発表者名: Motomichi Tashiro
  • 学会等名: Atomic and molecular physics: a joint Japanese and French view over 120 years
  • 発表場所: フランス・セルネー
  • 年月日: 2014-07-21 – 2014-07-23
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular iodine for neutrino mass spectroscopy: ab initio calculation of spectral rate (2013)
  • 著者名/発表者名: 田代基慶，江原正博，久間晋，宮本祐樹，笹尾登，植竹智，吉村太彦
  • 学会等名: 理論化学討論会
  • 発表場所: 福岡県 福岡市健康づくりサポートセンター
• [学会発表] 分子を使った分光実験によるニュートリノ質量パラメータ決定の試み: ヨウ素分子を使った場合についての理論計算による検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田代基慶，江原正博，久間晋，宮本祐樹，笹尾登，植竹智，吉村太彦
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 京都府 京都テルサ
• [学会発表] Theoretical study on decay of molecular double core-hole state (2012)
  • 著者名/発表者名: Motomichi Tashiro
  • 学会等名: The 12th International Conference on Electron Spectroscopy and Structure (ICESS-12)
  • 発表場所: Saint-Malo, France
  • 招待講演
• [学会発表] 内殻二重空孔を持つ分子のオージェ崩壊 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田代 基慶，上田 潔，江原 正博
  • 学会等名: 物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大(兵庫県)
• [学会発表] Theoretical Study on molecular double core-hole states and their Auger decay (2011)
  • 著者名/発表者名: Motomichi Tashiro
  • 学会等名: International Workshop on Photoionization and Resonant Inelastic X-ray Scattering(招待講演)
  • 発表場所: ネバダ大学(アメリカ・ラスベガス)
• [学会発表] Theoretical treatment of molecular photoionization based on the R-matrix method (2011)
  • 著者名/発表者名: Motomichi Tashiro
  • 学会等名: XXVII International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions
  • 発表場所: クイーンズ大学ベルファスト(イギリス・ベルファスト)
• [学会発表] Theoretical Study on molecular double core-hole states and their Auger decay (2011)
  • 著者名/発表者名: Motomichi Tashiro
  • 学会等名: International Symposium on (e,2e), Double Photo-ionization & Related Topics(招待講演)
  • 発表場所: ユニバーシティ・カレッジ・ダブリン(アイルランド・ダブリン)
• [学会発表] 内殻二重空孔を持つ分子のオージェ崩壊 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田代 基慶，上田 潔，江原 正博
  • 学会等名: 分子科学討論会2011
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)