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1991 年度 研究成果報告書概要

界面和周波発生を用いる固体表面の非線型分光法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 01840018
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 物理化学一般
研究機関東京工業大学

研究代表者

広瀬 千秋  東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70016723)

研究分担者 増谷 浩二  日本電子(株), 研究開発部, 次長
清水 肇  工業技術院, 電子技術総合研究所, 室長
堂免 一成  東京工業大学, 資源化学研究所, 助教授 (10155624)
研究期間 (年度) 1989 – 1991
キーワード和周波発生(SFG)分光 / 振動SFG分光 / 界面SFG分光 / 非線形レ-ザ-分光 / 非線形振動分光 / 吸着分子の振動スペクトル / 吸着分子の配向
研究概要

前年度までに、モ-ドロックNd:YAGレ-ザ-装置を用いた光学系と、超高真空システムがほぼ完成した。またLangmuirーBlodgett(LB)膜を使った測定により、目的とするスペクトルが観測できることを確認した。これらの結果を踏まえて、本年度は次のような研究を行った。1)解析プログラムの開発:界面和周波発生(SFG)スペクトルに観測される偏光特性から、固体表面における分子の配向に関する情報を引き出すことができる。この目的を達成するために、パソコンを用いたシミュレ-ションプログラムを開発し、LB膜における末端にメチル基の配向の解析に適用して、良好な結果を得た。また、この際に必要となる3階テンソル成分の座標変換に対する変換係数を導出した。2)金属酸化物表面の吸着種:超高真空装置を用いて、酸化マグネシウム(MgO)単結晶表面に吸着したギ酸イオン(HCOO^+)のSFGを測定した。併せて測定した昇温脱離スペクトル(TDS)との比較から、ギ酸の分解過程に関する知見が得られた。また、SFGの偏光特性から、CH基が面に対して役30^゚傾いていることを見出したが、これは、従来全く知られていなかった事実であり、吸着メカニズムの研究に一石を投ずるものである。3)LB膜の配向ダイナミクス:累積LB膜においては末端メチル基が基板に対して面内配向を示すことを前年度に見出していたが、アルキル主鎖に付いているメチル基の伸縮振動を励起するとこの面内配向が崩れること、更に、この崩れが励起光のエネルギ-に依存することを見出した。4)測定の自動化:波長可変赤外光のチュ-ニングと振動強度の積分/取り込みを自動化するためのプログラムソフトの開発に着手した。現在、主要部分についてテストを行っている。
以上、今年度は、装置の最終的なチェックとして種々の測定を行ったが、対象となった表面吸着分子についてこれまで知られていなかった事実を多く見出すことに成功した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] N.Adamatsu: "SFG Study of Rotational Anisotropy of Cadmium Arachidate Langmuir-Blodgett Films" Chem.Phys.Lett.181. 175-178 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] C.Hirose: "Formulas for the Analysis of Surface Sum Frequency Genertion Spectrum by CH stretching Modes of Methyl and Methylene Groups" J.Chem.Phys.96. 997-1004 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] C.Hirose: "Formulas for the Analysis of Surface SFG Spectrum and Transformation Coefficients of Cartesian SFG Tensor Components" Appl.Spectroscopy. 46. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 堂免 一成: "SFG分光法を用いる表面振動スペクトルの測定" 接着学会誌. 27. 449-454 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 堂免 一成: "表面科学" 界面和周波発生を用いる振動分光学, 1992

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K. Akamatsu, K. Domen, C. Hirose and T. Onishi: "SFG Study of Rotational Anisotropy of Cadmium Arachidate Langmuir-Blodgett Films" Chem. Phys. Lett.181. 175-178 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] C. Hirose, K. Akamatsu and K. Domen: "Formulas for the Analysis of Surface Sum Frequency Genertion Spectrum by CH stretching Modes of Methyl and Methylene Groups" J. Chem. Phys.96. 997-1004 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] C. Hirose, K. Akamatsu and K. Domen: "Formulas for the Analysis of Surface SFG Spectrum and Transformation Coefficients of Cartesian SFG Tensor" Appl. Spectr.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-03-16  

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