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2005 年度 実績報告書

時間相関超高感度電子分光の開発と界面反応過程のリアルタイム観測

研究課題

研究課題/領域番号 17205001
研究機関東北大学

研究代表者

大野 公一  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60012499)

研究分担者 山北 佳宏  東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30272008)
岸本 直樹  東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60302080)
キーワード電子分光 / 衝突イオン化反応 / 界面反応過程 / 衝突エネルギー / リアルタイム観測 / 低速原子ビーム
研究概要

界面反応過程のリアルタイム観測のために、実験装置にターボ分子ポンプ、質量分析器や超高真空対応のマニピュレーターなどを加えた実験装置の開発を終えたため、超高真空下での測定の準備が整ってきた。一方で、励起原子ビーム源の冷却によって、低衝突エネルギーの励起原子源を開発して、広範囲衝突エネルギー分解2次元ペニングイオン化電子分光法を開発した。この方法と、分子軌道の空間異方性を決定する電子分光法と組み合わせ、原子-分子間の衝突速度の小さい領域での反応を観測することで、分子軌道の空間分布を決定する研究を進めた。真空槽内の圧力を向上して検出効率を高めて観測した部分イオン化断面積の衝突エネルギー依存性を、理論計算によって再現することで分子軌道関数を最適化した。実験結果を用いて決定した分子軌道分布は、量子化学計算のみから得られたものと電子密度の減衰の仕方が異なっていることから、従来の軌道エネルギーによる分子軌道の決定から、軌道関数による分子軌道の決定への道が開けた。
また、衝突エネルギー分解ペニングイオン化電子分光法と高精度の量子化学計算から、種々の有機化合物の電子構造に関する情報を得た。これまで、気相の衝突エネルギー分解ペニングイオン化電子分光実験を十分に行ってきたため、本研究課題の主テーマである界面反応過程の観測の準備が整ったと言える。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Collision-Energy-Resolved Penning Ionization Electron Spectroscopy of Phenylacetylene and Diphenylacetylene by Collision with He^*(2^3S) Metastable Atoms2006

    • 著者名/発表者名
      A.Borodin, 他
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A 110・5

      ページ: 1783-1790

  • [雑誌論文] Two-Dimensional Penning Ionization Electron Spectroscopic Study on Outer Characteristics of Molecules2005

    • 著者名/発表者名
      K.Ohno, 他
    • 雑誌名

      J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena 142・3

      ページ: 283-293

  • [雑誌論文] Penning Ionization Electron Spectroscopy of C_6H_6 with He^*(2^3S) Metastable Atoms and Classical Trajectory Calculations : Optimization of ab initio Model Potentials2005

    • 著者名/発表者名
      M.Yamazaki, 他
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 122・4

      ページ: 044303-1-044303-9

  • [雑誌論文] Collision-Energy-Resolved Penning Ionization Electron Spectroscopy of HCOOH, CH_3COOH, and HCOOCH_3 by Collision with He^*(2^3S) Metastable Atoms2005

    • 著者名/発表者名
      A.Borodin, 他
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A 109・21

      ページ: 4721-4727

  • [雑誌論文] Probing the Shape and Stereochemistry of Molecular Orbitals in Locally Flexible Aromatic Chains : A Penning Ionization Electron Spectroscopy and Green's Function Study of the Electronic Structure of Biphenyl2005

    • 著者名/発表者名
      N.Kishimoto, 他
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A 109・46

      ページ: 10535-10546

  • [雑誌論文] Development of a Cooled He*(2^3S) Beam Source for Measurements of State-Resolved Collision Energy Dependence of Penning Ionization Cross Sections : Evidence for a Stereo Specific Attractive Well around Methyl Group in CH_3CN2005

    • 著者名/発表者名
      T.Horio, 他
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 123・19

      ページ: 194308-1-194308-13

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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