イオン蓄積リングを用いた冷イオン分子分光と輻射冷却過程の分光学的追跡

2009 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 19350015
• 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: 首都大学東京
• 研究代表者: 城丸 春夫 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (70196632)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 静電型イオン蓄積リング / フタロシアニン / フラーレン

研究概要

孤立巨大分子研究の強力なツールとして注目されているイオン蓄積リングを用いてフラーレンやクラスターイオンのレーザー分光を行い、クラスターの電子、振動構造の詳細を明らかにするとともに、分子構造を決めている温度履歴を微視的に追跡することを目的とする。分子の構造や性質が温度の関数であることは当然であるが、対象がクラスターの場合、それは温度履歴の関数でもある。多くの場合クラスターの生成場は高温であり、衝突、輻射、蒸発(解離)による多様な冷却過程が最終生成物の構造を決定している。このうち蒸発や衝突による冷却過程はクラスター源における支配的な過程で、比較的急速にクラスターを冷やすため複数の異性体が生成する。一方、輻射冷却過程は遥かに遅く、従って高温クラスターは除冷により最安定構造に至ると期待される。このような輻射冷却過程を微視的に追跡することは、クラスターの生成過程を解明する直接的な情報を与えるものである。また最終的に十分に冷えたクラスターが得られれば、その分光学的情報は分子の安定構造の詳細を知る上で非常に重要である。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis of polyyne molecules from hexane by irradiation with intense femtosecond laser pulses (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Sato, T. Kodama, H. Shiromaru, J. H. Sanderson, T. Fujino, Y. Wada, T. Wakabayashi, Y. Achiba
  • 雑誌名: CARBON 48 ページ: 1673-1676
• [雑誌論文] Absolute cooling rates of freely decaying fullerenes (2009)
  • 著者名/発表者名: A. E. K. Sunden, M. Goto, J. Matsumoto, H. Shiromaru, H. Tanuma, T. Azuma, J. U. Andersen, S. E. Canton, K. Hansen
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 103 ページ: 143001
• [雑誌論文] Isotope effect in dissociation of methanol dications produced by collision of Ar^<8+> (2009)
  • 著者名/発表者名: K Hayakawa, J Matsumoto, H Shiromaru, Y Achiba
  • 雑誌名: J.Phys.: Conference Series 163 ページ: 012046
• [雑誌論文] Absorption spectra of zinc phthalocyanine anions under radiative cooling (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Goto, M. Togawa, S. Jinno, T. Takao, J. Matsumoto, H. Shiromaru, Y. Achiba, H. Tanuma, T. Azuma
  • 雑誌名: Chem.Phys.Lett. 460 ページ: 46-49
• [学会発表] Laser-merging experiments of molecular ions stored in an electrostatic ion storage ring (2008)
  • 著者名/発表者名: H Shiromaru
  • 学会等名: 理研-仁科記念シンポジウム
  • 発表場所: 和光
  • 年月日: 20081200
• [学会発表] Spectroscopy of molecular anions in a storage ring at TMU (2008)
  • 著者名/発表者名: 城丸春夫
  • 学会等名: The 8th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics (AISAMP8)
  • 発表場所: Perth, Australia
  • 年月日: 20081100
• [学会発表] 光-電子脱離測定によるフラーレン負イオンの温度検定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 奥野和彦, 山田充子, 松本淳, 城丸春夫, 阿知波洋次
  • 学会等名: 原子衝突研協会第34回年会
  • 発表場所: 八王子
  • 年月日: 20080800
• [学会発表] 静電型イオン蓄積リングを利用した反応・分光実験 (2007)
  • 著者名/発表者名: 城丸春夫
  • 学会等名: 日本化学会第1回関東支部大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] Storage of negative carbon ions in an electrostatic ring (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Shiromaru
  • 学会等名: XXV Int. Conf. on Photonic, Electronic and Atomic Collisions
  • 発表場所: Freiburg, Germany
  • 年月日: 20070700
• [学会発表] Storage and cooling of super-hot porphyrin anions in an electrostatic ring (2007)
  • 著者名/発表者名: H Shiromaru
  • 学会等名: 2nd Int. Workshop on Electrostatic Storage Devices
  • 発表場所: Stockholm
  • 年月日: 20070600