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内殻電子を軟X線で励起するとオージェ崩壊過程がおこる。この時間はフェムト秒(10^<-15>秒)であり、分子振動や回転周期よりもはるかに短い。それゆえ、分子内の過剰エネルギーは局在化され、化学結合の切断は分子の極めて限られた領域で起こると予想される。これは新たな化学反応制御方法である「光メス」の開発として期待されている。この発想は、表面反応ではある程度妥当性を持つが、気体分子では必ずしも予想通りの化学反応は起こらない。その要因は不明である。昨年度の研究においてCF_3CN分子の2つのC原子とN原子のK殻電子を識別し、それらを個別に励起した。位置選択的な結合切断が起こることは、生成するフラグメントイオンの分布が異なることから明らかであった。そこで、CF_<3^+>イオンの運動エネルギー分布の解析をしたところ、CF_3基の振動自由度が内部エネルギーを保存することが分かり、これが内殻励起分子の化学結合切断における位置選択性を曖昧にする原因であると結論した。今年度はこの考えをさらに発展させて、一連の化合物であるCH_3CO(CH_2)_nCNにおいて、n=0からn=3まで分子鎖を順次長くして、OとN原子のK殻電子を選択的に励起した。その結果、n=0-2ではOとN原子の励起位置選択性は観測されなかったが、n=3の化合物では位置選択的分解が非常に明確に測定された。これは、(CH_2)_3が有効な内部エネルギー保存基として作用することを示している。すなわち、分子内の励起位置が7原子程度離れている必要があることが分かった。「光メス」効果の実用性を探るために非常に重要な結果である。
来年度は、2000年に発見された新規温室効果ガスであるCF_3SF_5分子の内殻領域の光吸収断面積を測定し、分子内のS原子のK殻(1s)電子とL殻(2p)電子を個別・選択的に励起して、内殻電子励起分子の分解過程におけるホール位置選択性を測定する。
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