分子イオンの振動励起にみる光イオン化における断熱近似の破れ

2004 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 15350018
• 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: 物理化学
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 鈴木 功 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 科長 (70357284)
• 研究分担者: 斎藤 則生 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 主任研究員 (80344191) ; 上田 潔 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (50151791)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• キーワード: 超高速時間計測 / 内殻電子励起 / 内殻電子イオン化 / 電子・イオン同時計測運動量測定 / 二・三原子分子 / 形状共鳴 / 振動励起 / 分子ビーム

研究概要

1.分子の内殻電子をイオン化すると放出電子は分子内で散乱されて放出される。分子軸を固定したCO_2分子から放出されるC1s内殻光電子の角度分布を観測し、形状共鳴領域において細かい構造が生じないことを見出した。O1s電子を5σ_g形状共鳴にイオン化したときの光電子放出の角度分布を、分子座標系でかつ振動を分離して測定することに初めて成功した。
2.基底状態で直線3原子分子であるCO_2分子の、C1s電子を励起すると、多重オージェ過程が起こり、クーロン爆発により生じた、C^+,O^+,O^+の3個の解離イオンすべての運動量を同時測定することにより、分子を変形することを捉えることに成功した。
3.フルスケール32μs、時間分解能100ps、マルチヒット検出・コモンストップモードでの使用が可能な16チャンネル超高速時間計測システムを開発し、2段のスキマーと2段差動排気を備えたサブミリ超音速分子ビーム線源および、光電子・イオン同時計測運動量イメージ測定用のアナライザーを設計製作した。これらを組み合わせることによって、COのC1s光電子の振動を分離した角度分解光電子スペクトルを分子座標系で測定することに成功した。
4.屈曲3原子分子であるNO_2のN1s電子のイオン化断面積を、対象性を分離し、さらに放出光電子の多重項も分離して測定することに始めて成功した。
5.4原子分子であるHCCHのC1s電子をπ*軌道に励起したときに、分子の変形する様子を観測した。H_2分子が、この励起状態から、シス型変角振動モードによってのみ生成されることを発見した。
6.Arダイマーの2p光電子の角度分布を分子座標系で測定することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamics of core-ionization and excitation of molecules probed by multiple coincidence momentum imaging spectroscopy (2005)
  • 著者名/発表者名: 齋藤則生
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 144-147 ページ: 103-107
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Dynamics of core-ionization and excitation of molecules probed by multiple coincidence momentum imaging spectroscopy (2005)
  • 著者名/発表者名: Norio Saito, Alberto De Fanis, Inosuke Koyano, Kiyoshi Ueda
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 144-147 ページ: 103-107
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Symmetry- and multiplet-resolved N 1s photoionization cross sections of the NO_2 molecule (2004)
  • 著者名/発表者名: 齋藤則生
  • 雑誌名: Physical Review A 70 ページ: 062724-1-062724-9
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Intra-molecular H_2^+ formation in the core-excited HCCH probed by multiple-ion coincidence momentum imaging (2004)
  • 著者名/発表者名: 齋藤則生
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 393 ページ: 295-299
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Photoelectron photoion-photoion coincidence in Ar dieters (2004)
  • 著者名/発表者名: Alberto De Fanis
  • 雑誌名: Journal of Physics B 37 ページ: L235-L242
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Asymmetric nuclear motion of the F1s-ionized state in BF_3 probed by quadruple-ion-coincidence momentum imaging (2004)
  • 著者名/発表者名: Alberto De Fanis
  • 雑誌名: Physical Review A 69 ページ: 022506-1-022506-4
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Symmetry-and multiplet-resolved N Is photoionization cross sections of the NO_2 Molecule (2004)
  • 著者名/発表者名: Norio Saito, D.Toffoli, R.R.Lucchese, M.Nagoshi, A.De Fanis, Y.Tamenori, M.Oura, H.Yamaoka, M.Kitajima, H.Tanaka, U.Hergenhahn, K.Ueda
  • 雑誌名: Physical Review A 70 ページ: 062724-1-062724-9
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Intra-molecular H_2^+ formation in the core-excited HCCH probed by multiple-ion coincidence momentum imaging (2004)
  • 著者名/発表者名: Norio Saito, M.Nagoshi, M.Machida, I.Koyano, A.De Fanis, K.Ueda
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 393 ページ: 295-299
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Photoelectron photoion-photoion coincidence in Ar dimers (2004)
  • 著者名/発表者名: A De Fanis, M Oura, N Saito, M Machida, A Knapp, M Nagoshi, J Nickles, A Czasch, R Doerner, Y Tamenori, H Chiba, M Takahashi, J H D Eland, K Ueda
  • 雑誌名: Journal of Physics B 37 ページ: L235-L242
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Asymmetric nuclear motion of the Fls-ionized state in BFs probed by quadruple-ion-coincidence momentum imaging (2004)
  • 著者名/発表者名: A.De Fanis, N.Saito, M.Machida, K.Okada, H.Chiba, A.Cassimi, R.Doe'rner, I.Koyano, K.Ueda
  • 雑誌名: Physical Review A 63 ページ: 022506-1-022506-4
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Vibration-and symmetry-resolved O 1s photoelectron angular distribution of CO_2 in the molecular frame
  • 著者名/発表者名: 齋藤則生
  • 雑誌名: Physical Review A (投稿中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Vibration-and symmetry-resolved O 1s photoelectron angular distribution of CO_2 in the molecular frame
  • 著者名/発表者名: Norio Saito, X.-J.Liu, Y.Morishita, G.Pruemper, M.Machida, M.Oura, Yamaoka, Y.Tamenori, I.Koyano, I.H.Suzuki, K.Ueda
  • 雑誌名: Physical Review A (submitted)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より