| 研究実績の概要 |
昨年度は，これまでに開発してきた「パラ水素分子の生成装置」について，新規赤外分光法である「赤外多角入射分解分光法」を組み合わせることで「極低温のアモルファス（非晶質）分子性薄膜の構造解析」に関する研究が展開できることに気づくことができた．宇宙にはアモルファス鉱物でできた星間塵が漂っており、その表面はアモルファスの分子性薄膜（H2Oを主成分としてCO，CO2，NH3なども含まれる）で覆われている．太陽系を含む惑星系は星間塵を材料物質として形成されるが，星間塵の表面を覆うアモルファス分子性薄膜がどのような構造をしているのかは今でもよくわかっていない．そこで，本年度は本格的に「赤外多角入射分解分光法を用いた極低温のアモルファス分子性薄膜の構造解析」に関する研究を行うことにした．
具体的には，6 Kに冷却したシリコン基板に亜酸化窒素(N2O)のガスを蒸着し，アモルファス）のN2O薄膜（厚さ：10-100 nm）を生成し，赤外多角入射分解分光法を用いて，膜面内（in-plane; IP）方向の振動モードと膜面外（out-of-plane; OP）方向の振動モードについての赤外スペクトルを測定し，アモルファスN2O薄膜内におけるN2O分子の配向角を計算したところ，基板法線から65度に配向していることが明らかになった．この研究成果は，長距離秩序構造をもたないアモルファス薄膜内の分子に配向秩序が存在することを示すものでり，The Journal of Physical Chemistry Lettersに掲載された(Hama et al., The Journal of Physical Chemistry Letters, 2020, 11, 18, 7857.)．現在，星間塵の氷の主成分であるH2Oについても実験をおこなっており，今後の研究の展開が大きく期待される．
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