解離イオン同時計測電子エネルギー損失分光による空電子軌道イメージング

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22550002
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 渡邉 昇 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (90312660)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 電子エネルギー損失分光 / 一般化振動子強度 / 電子励起状態

研究概要

空電子軌道の実験的観測に向けた基盤技術の確立を目的とし,電子衝突時における標的分子の配向方向を規定して電子散乱断面積を測定する"配向分子の電子エネルギー損失分光法"の開発を行った。非弾性散乱電子と解離イオンとを同時計測する新規装置を製作することで,分子の配向方向に依存した電子散乱断面積の変化をとらえることに成功した。さらに,電子散乱実験から振電相互作用効果を視覚的に捉える手法を考案し,幾つかの分子の価電子励起に適用した。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular-frame (e,2e) experiment for N2 at large momentum transfer (2013)
  • 著者名/発表者名: D. B. Jones, M. Yamazaki, N. Watanabe, M. Takahashi
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 87巻 ページ: 022714-1-5
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevA.87.022714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron-impact ionization of N2 at large momentum transfer above the double-ionization threshold (2012)
  • 著者名/発表者名: D. B. Jones, M. Yamazaki, N. Watanabe, M. Takahashi
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 86巻 ページ: 062707-1-7
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevA.86.062707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vibrational effects on valence electron momentum distributions of ethylene (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, M. Yamazaki, M. Takahashi
  • 雑誌名: The Journal of Chemical Physics 巻: 137巻 ページ: 114301-1-8
  • DOI: DOI:10.1063/1.4752653
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interference Effects on (e, 2e) Electron Momentum Profiles of CF_4 (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, X. J. Chen, M. Takahashi
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 108巻 ページ: 173201-1-5
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.108.173201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vibronic effects on the 1_<t1> → 3s Rydberg excitation in CF4 induced by electron impact (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, D. Suzuki, M. Takahashi
  • 雑誌名: The Journal of Chemical Physics 巻: 134巻 ページ: 234309-1-7
  • DOI: DOI:10.1063/1.3601873
  • 査読あり
• [雑誌論文] A highly sensitive electron momentum spectrometer incorporating a multiparticle imaging detector (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Yamazaki, H. Satoh, M. Ueda, D. B. Jones, Y. Asano, N. Watanabe, A. Czasch, O. Jagutzki, M. Takahashi
  • 雑誌名: Measurement Science and Technology 巻: 22巻 ページ: 075602-1-13
  • DOI: DOI:10.1088/0957-0233/22/7/075602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon 1s electron momentum spectroscopy of CF_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, M. Takahashi
  • 巻: 44巻
  • ページ: 105201-1-6
  • DOI: DOI:10.1088/0953-4075/44/10/105201
  • 査読あり
• [雑誌論文] 物質内電子運動の可視化法の開発と反応性・機能性の起源の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山崎優一, 渡邉昇,高橋正彦
  • 雑誌名: マテリアルインテグレーション 巻: 24巻 ページ: 123-127
• [雑誌論文] Experimental and theoretical study on generalized oscillator strengths of the valence-shell electronic excitations in CF4 (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, D. Suzuki, M. Takahashi
  • 雑誌名: The Journal of Chemical Physics 巻: 134巻 ページ: 064307-1-12
  • DOI: DOI:10.1063/1.3549135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron-impact ionization of the water molecule at large momentum transfer above the double-ionization threshold (2011)
  • 著者名/発表者名: D. B. Jones, M. Yamazaki, N. Watanabe, M. Takahashi
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 83巻 ページ: 012704-1-8
  • DOI: DOI:10.1103/Phy`sRevA.83.012704
  • 査読あり
• [学会発表] Angle-Resolved EELS Study of Vibronic Effects on Valence-Shell Electronic Excitations in Molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, T. Hirayama, D. Suzuki, M. Takahashi
  • 学会等名: 10th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics (招待講演)
  • 発表場所: 台北, 台湾
  • 年月日: 2012-10-27
• [学会発表] エチレンの電子運動量分布に対する分子振動の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉昇,山崎優一,高橋正彦
  • 学会等名: 第6回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Vibronic effects on the valence-shell electronic excitations in CF_4 and CO_2 induced by electron impact (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, T. Hirayama, D. Suzuki, M. Takahashi
  • 学会等名: 28th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-06-08
• [学会発表] 角度分解型EELSを用いたCO_2の価電子励起の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡邉昇,平山司,鈴木大介,高橋正彦
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 高速電子衝撃実験で探る分子の電子状態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡邉昇,山崎優一,高橋正彦
  • 学会等名: 化学系学協会東北大会物理化学コロキウム(招待講演)
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] Angle-resolved electron energy loss spectroscopy study on the valence-shell electronic excitations of molecules (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe
  • 学会等名: 14th Asian Chemical Congress 2011(招待講演)
  • 発表場所: バンコク, タイ
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] study of multi-center interference effects on electron momentum densities of CF_4 and CCl_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, M. Takahashi, Binary (e,2e)
  • 学会等名: International Symposium on (e,2e), Double Photoionization and Related Topics(招待講演)
  • 発表場所: ダブリン, アイルランド
  • 年月日: 2011-08-05
• [学会発表] 配向分子の電子エネルギー損失分光による励起分子の電子状態の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡邉昇
  • 学会等名: 山田科学振興財団2011年度研究交歓会(招待講演)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-05-28
• [学会発表] 高速電子衝撃イオン化における多中心干渉効果:CF_4とCCl_4の電子運動量分布 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡邉昇, 片渕啓介, Xiangjun Chen, 高橋正彦
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 西宮
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] 角度分解型EELS を用いたCF_4 の価電子励起の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡邉昇、鈴木大介、高橋正彦
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] EMS study on the satellite transitions of the neon and argon valence shells (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, M. Takahashi
  • 学会等名: International Workshop on Frontiers of Electron Momentum Spectroscopy 2010(招待講演)
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Valence shell electronic excitations of CF4 studied by angle-resolved electron energy loss spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, D. Suzuki, M. Takahashi
  • 学会等名: 第26回化学反応討論会
  • 発表場所: 東広島
  • 年月日: 2010-06-04