光解離フラグメント励起分光法による真空紫外領域の遷移状態ダイナミクス

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08640636
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山内 薫 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (40182597)
• キーワード: 真空紫外レーザー / 光解離反応 / 光解離フラグメント / 遷移状態

研究概要

本年度は、分子および原子クラスターの高励起状態における非線形ダイナミクスを明らかにすることを目指し、主に真空紫外領域における多原子分子の光解離ダイナミクスにおいて以下の成果を得た。
(a) VUV-PHOFEX法によるOCSの^1Σ^+状態の光解離ダイナミクス
ジェット条件下で冷却されたOCSについて、その^1Σ^<+-1>Σ^+バンドの全領域の光解離フラグメント励起(PHOFEX)スペクトルをS(^1S)フラグメントを検出することによって測定した。そして、その振動構造に着目し、解離性の^1Σ^+状態のポテンシャルエネルギー曲面上におけるフェムト秒領域で起こる解離反応のダイナミクスに着目した。その結果光解離反応の遷移状態のダイナミクスが、振電構造とスペクトルピークの示す非対称なFano線形に明確に反映されることが明らかとなった。
(b) 真空紫外域H_2O C^1B_1状態における回転前期解離ダイナミクス
電子励起A^2Σ^+状態に生成したOHフラグメントの蛍光をモニターすることによって、H_2OのC^1B_1-X^1A_1遷移のオリジンバンドの励起スペクトルを測定した。その結果、前期解離過程に顕著な回転量子数依存性が存在することが明らかとなった。得られた励起スペクトルの回転構造の解析に基づいて、電子励起OHフラグメントが生成する機構が、H_2OのC^1B_1状態とB^1A_1状態との間のorbital-rotation相互作用であることが明らかとなった。励起スペクトルの測定に必要な、124.4-123.7nmの真空紫外光は、色素レーザーの2倍波と光パラメトリック発振(OPO)レーザーのアイドラ-光を用いた2光子共鳴4周波差混合の方法によって発生させている。

研究成果

• [文献書誌] K.Ohde,A.Hishikawa and K.Yamanouchi: "VUV Photofragment excitation spectroscopy:Dynamic on dissociative potential surface of OCS" J.Elec.Spectrosc.Related.Phenomena. 79. 433-436 (1996)
• [文献書誌] K.Yamanouchi: "Tunable vacuum ultraviolet laser-ldeal light for spectroscopy of atoms,molecules,and clusters" J.Elec.Spectrosc.Related.Phenomena. 80. 267-270 (1996)
• [文献書誌] C.D.Pibel,K.Ohde and K.Yamanouchi: "Tunable VUV laser spectroscopy of XeAr and XeNe near 68,000cm^+:Interatmic potentials mediated by a 6s-Rydberg clectran" J.Chem.Phys.105. 1825-1832 (1996)
• [文献書誌] K.Yamanouchi,K.ohde and A.Hishikawa: "Photodissociating small polyatomic molecules in the VUV region:Resonances in the ^1Σ^+-^1Σ^+ band of OCS" Adv.Chem.Phys.(印刷中). (1997)
• [文献書誌] A.Hishikawa,K.Ohde,R.Itakura,S.Liu and K.Yamanouchi: "Femtosecond transition state dynamics of photodissociating OCS on the excited ^1Σ^+ potential energy surface" J.Phys.Chem.101. 694-704 (1997)