配向分子からの光電子の角度分布測定による形状共鳴ダイナミックスの研究

2004 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 14340126
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理学一般
• 研究機関: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 (2004); 高エネルギー加速器研究機構 (2002-2003)
• 研究代表者: 柳下 明 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (80157966)
• 研究分担者: 高橋 正彦 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教授 (80241579) ; 足立 純一 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助手 (10322629)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• キーワード: 多重同時計測運動量画像分光実験装置 / 三重同時計測 / 配向したCO2分子 / 光電子の角度分布 / CO2分子の対称性 / 解離チャンネル / 反転対称性 / 分子の構造変形

研究概要

本研究において、多重同時計測運動量画像分光実験装置を設計・建設した。本装置を用いて測定した、CO2分子のO+-CO+-O1s光電子の三重同時計測による配向したCO2分子からのO1s光電子の角度分布パターンは、O1s光電離によりCO2分子の対称性がD∞bからC∞vに低下していることを明白に示した。O原子の1s軌道を光電離すると、振電相互作用により反対称伸縮振動が励起され、伸長した結合のO原子に内殻空孔が局在することは、今までの研究で知られていた。本研究では、反転対称性を示さないO1s光電子の角度分布パターンから、伸長した結合のO原子が右側にあるのか左側にあるのかを識別することを可能にした。そして、O1s光電子の角度分布パターンを解析することによって、内殻空孔は解離O+イオン側に100%の確率で局在していたことを明らかにした。
また、C2H2分子をサンプルに選び、解離チャンネルを選別した配向C2H2分子からのC1s光電子の角度分布測定をおこなった。そして、解離イオン種が同じでない解離チャンネルにおいては、C1s光電子の角度分布のパターンが反転対称性を示さないことを発見した。この発見は、C1sに空孔を持つC2H2分子の対称性が、オージェ崩壊の時間スケール(数10fs)でD∞hからC∞vに低下したことをC1s光電子の角度分布測定で捉えたことを意味している。このように、分子の内部時計(オージェ崩壊)を利用して、数10fsの短時間に起る分子の構造変形を直接観測したのは本肝究が初めてである。
これらの実験と平行して、従来の角度分解型の光電子・解離イオン同時計測実験装置を用いて、CO分子の振動準位を分解した配向COからのC1s光電子の角度分布測定を行い、形状共鳴におよぼす核振動の効果を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Inner-shell photoelectron angular distributions from fixed-in-space OCS molecules (2005)
  • 著者名/発表者名: A.V.Golovin
  • 雑誌名: J.Phys.B ; At.Mol.Opt.Phys. 38 ページ: L63-L68
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Photoelectron angular distributions from fixed-in-space molecules (2005)
  • 著者名/発表者名: A.Yagishita
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Relat.Phenom. 142 ページ: 295-312
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Symmetry-resolved soft x-ray absorption spectroscopy ; its application to simple molecules (2005)
  • 著者名/発表者名: J.Adachi
  • 雑誌名: J.Phys.B ; At.Mol.Opt.Phys. 38(in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Inner-shell photoelectron angular distributions from fixed-in-space OCS molecules (2005)
  • 著者名/発表者名: A.V.Golovin, J.Adachi, S.Motoki, M.Takahashi, A.Yagishita
  • 雑誌名: J. Phys. B ; At. Mol. Opt. Phys 38 ページ: L63-L68
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Photoelectron angular distributions from fixed-in-space molecules (2005)
  • 著者名/発表者名: A.Yagishita, H.Hosaka, J.Adachi
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Relat. Phenom. 142 ページ: 295-312
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Multiplet-specific N 1s photoelectron angular distributions from the fixed-in-space NO molecules (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Hosaka
  • 雑誌名: J.Phys.B ; At.Mol.Opt.Phys. 37 ページ: L47-L55
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Angular distributions of vibrationally-resolved C 1s photoelectrons from fixed-in-space CO molecules : vibrational effect in the shape-resonant C 1s photoionization of CO (2004)
  • 著者名/発表者名: J.Adachi
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Relat.Phenom. 137 ページ: 243-248
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Multiple photoionization following 3d_<5/2>-shell threshold ionization of Xe (2004)
  • 著者名/発表者名: T.Matsui
  • 雑誌名: J.Phys.B ; At.Mol.Opt.Phys. 37 ページ: 3745-3752
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] O K-shell photoemission of the CO molecule : comparison between theory and experiment (2004)
  • 著者名/発表者名: N.A.Cherepkov
  • 雑誌名: J.Phys.B ; At.Mol.Opt.Phys. 37 ページ: 4803-4815
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Multiplet-specific N 1s photoelectron angular distributions from the fixed-in-space NO molecules (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Hosaka, J.Adachi, M.Takahashi, A.Yagishita, P.Lin, R.R.Lucchese
  • 雑誌名: J. Phys. B ; At. Mol. Opt. Phys. 37 ページ: L47-L55
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Angular distributions of vibrationally-resolved C 1s photoelectrons from fixed-in-space CO molecules : vibrational effect in the shape-resonant C 1s photoionization of CO (2004)
  • 著者名/発表者名: J.Adachi, K.Hosaka, S.Furuya, K.Soejima, M.Takahashi, A.Yagishita, S.K.Semenov, N.A.Cherepkov
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Relat. Phenom. 137 ページ: 243-248
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Multiple photoionization following 3d_<5/2>-shell threshold ionization of Xe. (2004)
  • 著者名/発表者名: T.Matsui, H.Yoshiki, K.Tsukamoto, S.Kawakita, E.Murakami, J.Adachi, A.Yagishita, Y.Morioka, T.Hayaishi
  • 雑誌名: J. Phys. B ; At. Mol. Opt. Phys. 37 ページ: 3745-3752
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] O K-shell photoemission of the CO molecule : comparison between theory and experiment (2004)
  • 著者名/発表者名: N.A.Cherepkov, S.K.Semenov, A.V.Golovin, J.Adachi, A.Yagishita
  • 雑誌名: J. Phys. B ; At. Mol. Opt. Phys. 37 ページ: 4803-4815
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Shape-Resonance-Enhanced Vibrational Effects in the Angular Distributions of C 1s Photoelectrons from Fixed-in-Space CO Molecules (2003)
  • 著者名/発表者名: J.Adachi
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 91 ページ: 163001-1-163001-4
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] N 1s photoionization cross sections of nitric oxide molecules in the shape resonance region (2003)
  • 著者名/発表者名: K.Hosaka
  • 雑誌名: J.Phys.B ; At.Mol.Opt.Phys. 36 ページ: 4617-4629
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Shape-Resonance-Enhanced Vibrational Effects in the Angular Distributions of C 1s Photoelectrons from Fixed-in-Space CO Molecules (2003)
  • 著者名/発表者名: J.Adachi, K.Hosaka, S.Furuya, K.Soejima, M.Takahashi, A.Yagishita, S.K.Semenov, N.A.Cherepkov
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 91 ページ: 163001-1-4
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] N 1s photoionization cross sections of nitric oxide molecules in the shape resonance region (2003)
  • 著者名/発表者名: K.Hosaka, J.Adachi, M.Takahashi, A.Yagishita
  • 雑誌名: J. Phys. B ; At. Mol. Opt. Phys. 36 ページ: 4617-4629
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Double photoionization of helium at an excess energy of 60 eV using left-and right-elliptically-polarized light (2002)
  • 著者名/発表者名: S.A.Collins
  • 雑誌名: Phys.Rev.A 65 ページ: 052717-1-052717-8
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Cascade processes after 3p-shell threshold photoionization of Kr (2002)
  • 著者名/発表者名: T.Matsui
  • 雑誌名: J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys. 35 ページ: 3069-3075
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Complete photoionization experiment in the region of the 2□_g□ □_u shape resonance of the N_2 molecule (2002)
  • 著者名/発表者名: S.Motoki
  • 雑誌名: J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys. 35 ページ: 3801-3819
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Characterization of □_u shape resonance in the C 1s ionization continuum of CO_2 molecules. (2002)
  • 著者名/発表者名: J.Adachi
  • 雑誌名: J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys. 35 ページ: 5023-5033
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Double photoionization of helium at an excess energy of 60 eV using left-and right-elliptically-polarized light (2002)
  • 著者名/発表者名: S.A.Collins, S.Cvejanovic, C.Dawson, T.J.Reddish, D.P.Seccombe, A.Huetz, L.Malegat, P.Selles, A.K.Kazansky, A.Danjo, K.Soejima, K.Okuno, A.Yagishita
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 65 ページ: 052717-1-8
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cascade processes after 3p-shell threshold photoionization of Kr. (2002)
  • 著者名/発表者名: T.Matsui, H.Yoshii, A.Higurashi, E.Murakami, T.Aoto, T.Onuma, Y.Morioka, A.Yagishita, T.Hayaishi
  • 雑誌名: J. Phys. B ; At. Mol. Opt. Phys. 35 ページ: 3069-3075
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Complete photoionization experiment in the region of the 2□_g□ □_u shape resonance of the N_2 molecule (2002)
  • 著者名/発表者名: S.Motoki, J.Adachi, K, Ito, K.Ishii, K.Soejima, A.Yagishita, S.K.Semenov, N.A.Cherepkov
  • 雑誌名: J. Phys. B ; At. Mol. Opt. Phys. 35 ページ: 3801-3819
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Characterization of of □_u shape resonance in the C 1s ionization continuum of CO_2 molecules (2002)
  • 著者名/発表者名: J.Adachi, S.Motoki, N.A.Cherepkov, A.Yagishita
  • 雑誌名: J. Phys. B ; At. Mol. Opt. Phys. 35 ページ: 5023-5033
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Symmetry-resolved soft x-ray absorption spectroscopy ; its application to simple molecules
  • 著者名/発表者名: J.Adachi, N.Kosugi, A.Yagishita
  • 雑誌名: J. Phys. B; At. Mol. Opt. Phys (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より