Electron Scattering and Electron Angular Anisotropy in Water and Aqueous Solution

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K15229
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分32010:基礎物理化学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: THUERMER STEPHAN 京都大学, 理学研究科, 准教授 (40722161)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: electron spectroscopy / electron scattering / liquid water / aqueous solution / angular anisotropy

研究成果の概要

液体の光電子分光を用いて溶液表面の分子分布と配向が研究されてきたが、分光法の検出深さが決める電子散乱プロセスは明らかでない。本研究は広いエネルギー範囲で溶液中の電子散乱を系統的に測定し、電子散乱と検出深さの関係とスペクトルへの影響を調べた。その結果、電子の運動エネルギーは16 eV以下になると、振動励起の散乱プロセスが支配的になり、スペクトル特徴の劣化によって正確な情報を得られないと判明した。一方、界面活性物質の場合は16 eV以下でも溶媒との非弾性散乱が少ないため、低エネルギー光源を用いても測定可能と分かった。また、電子の角度分布から界面活性物質の深さを原子レベルの分解能での測定に成功した。

自由記述の分野

物理化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

The distribution of solutes at a solution’s surface is important for atmospheric processes and chemistry. This project advanced our understanding of electron scattering in liquids, which enables to extract depth and surface orientation of molecules with high precision via photoelectron spectroscopy.