水素結合クラスターの光反応

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06239255
• 研究機関: 慶応義塾大学
• 研究代表者: 茅 幸二 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10004425)
• 研究分担者: 中嶋 敦 慶應義塾大学, 理工学部, 専任講師 (30217715)
• キーワード: 分子クラスター / 水素結合 / 液体ビーム / 負イオン / レーザー蒸発 / らせん

研究概要

分子クラスターは、多くの場合超音速自由噴流法によって、気体分子同士の衝突による成長過程を経て生成させる方法が一般的で、さらに、光または電子衝撃によって正イオンとし、質量分析法によってそのサイズを確定する方法が採られている。しかし、、大きなサイズのクラスターを気体分子から出発して生成する事は決して容易ではないし、また中性クラスターを正イオンにイオン化する際に、fragmentationによって小さなクラスターになる事も避けられない。本研究では、低速電子付着による負イオン化が後者の問題を解決する事を見いだし、さらに液体ビームにレーザー蒸発法を適用して、大きなクラスターとしうる可能性を見つけた。
(1)分子クラスター負イオンと光電子分光
分子クラスターは一般に電子親和力が小さく、負イオンとするためには、ソフトな電子付着法が必要となる。本研究では、酸化イットリウム(Y_2O_3)の仕事関数が2.0eVである事に着目し、これにYAGレーザーの2倍波(532nm,2.3eV)の光を照射して、0.3eV以下の低速電子を発生させ、中性分子クラスターを負イオン化する事に成功した。
(2)液体ビーム法
液体を真空中に噴出させる液体ビーム法は、すでに適用例が報告されているが、本研究ではこれにレーザー光を照射して蒸発させる事を試み、液体に微量の色素を混入し、これにYAGレーザーの2倍波を照射した結果、蒸発が起こり、クラスターが検出されるた。現在さらに電子衝撃による負イオン化を行いより大きなクラスターの検出を試みている。

研究成果

• [文献書誌] A.Nakajima: "Photoelectron Spectroscopy of Iron Carbonyl Cluster Anions(Fen(CO)m‐;n=1‐4)" Chem.Phys.Lett.221. 436-440 (1994)
• [文献書誌] A.Nakajima: "Photoionization Electronic Spectroscopy of AlNa" Chem.Phys.Lett.222. 353-357 (1994)
• [文献書誌] R.Kishi: "Theoretical Study of Silicon‐Sodium Binary Clusters:Geometrical and Electronic Structures of SinNa(n=1‐7)" Chem.Phys.Lett.224. 200-206 (1994)
• [文献書誌] A.Nakajima: "Photoelectron Spectroscopy of AlS‐Diatomic Anion" Chemistry Letters. 1525-1528 (1994)
• [文献書誌] K.Hoshino: "Ionization Potentials of Aluminum‐Cesium Bimetallic Clusters(AlnCsm)" Chem.Phys.Lett.231. 499-503 (1994)
• [文献書誌] A.Nakajima: "Photoelectron Spectroscopy of AlnSl‐Clusters(n=1‐9)" J.Chem.Phys.102. 660-665 (1995)
• [文献書誌] K.Hoshino: "Structures and Ionization Energies of Sandwich Clusters(Vn(benzene)m)" J.Phys.Chem.(in press.).
• [文献書誌] A.Nakajima: "Photoelectron Spectroscopy of Binary Cluster Anions Containing Sulfur Atom" Surface Review and Letters in press.
• [文献書誌] A.Nakajima: "Photoelectron Spectroscopy of Silicon Carbon Cluster Anions" Surface Review and Letters. (in press.).
• [文献書誌] K.Kaya: "Photoelectron Spectroscopy of Binary Cluster Anions" Surface Review and Letters in press.
• [文献書誌] R.Kishi: "Electron Correlation Effects on Geometrical and Electronic Structures of SinNa Cluster" Surface Review and Letters. (in press.).
• [文献書誌] K.Hoshino: "Structures of Organometallic Clusters;Vn(benzene)m and Con(benzene)m" Surface Review and Letters. (in press.).