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実際に興味深い現象が起こっている表面界面に対して超高感度のラマン分光解析を行い、興味深い現象のもととなっている表面界面科学現象の抽出および解明をすることを目的に研究を行った。まず、微弱なラマン散乱光を観測するために、明るいシングル分光器とII-CCDを組み合わせた超高感度ラマン分光システムを構築した。このシステムを用い、次の二つの系の研究を行った。
1.ユニークな構造(平面網目状の縮合多環芳香族分子が平行に積層)をもつ炭素メソフェーズ球晶の光照射処理による構造変化をラマン分光で評価した。この材料に514.5nmの強い光を照射したところ、局所的な対称性の破れによって生じるDバンド(1350cm^<-1>)のラマン強度が増大し、黒鉛分子平面内の骨格振動のE_<2g>バンド(1580cm^<-1>)の線幅が減少した。この結果は、光照射により多環芳香族構造の架橋結合部分が開裂することで新たなエッジ部分が生じDバンド強度が増大し、また骨格振動はより純粋になりE_<2g>バンド幅が減少したと解釈することができる。この光照射処理による構造変化は、通常の熱処理によるものと異なることが分かった。
2.ポリマーの重合に用いられているZiegler-Natta触媒メカニズムを明らかにすることを目的に、ラマン分光を用いた予備的実験を始めた。触媒原料であるTiCl_3粉末に助触媒であるTEA(トリエチルアルミニウム)を添加することによって触媒活性が生じるが、TEA添加前後のラマン観測をしたところ、スペクトル全体が大きく変化することを見出した。TEA添加後のラマンスペクトルが、異なった製法で作られたAlを含むTiCl_3のそれと良く似ていることから、TEA中のAlが、TiCl_3の表面層の構造を大きく変えたものと考えられる。
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