分子制御と画像観測を利用した分子クラスターの反応動力学の研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22550004
• 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: 電気通信大学 (2011-2012); 東北大学 (2010)
• 研究代表者: 山北 佳宏 電気通信大学, 大学院・情報理工研究科, 准教授 (30272008)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: イオンイメージング / 低温分子 / ペニング電子分光 / 金属・分子ク ラスター / 光解離 / NBO / PAH / アミノ酸

研究概要

2段加速によって時空間収束性を高めた質量分析計に位置敏感型の画像観測装置を組み合わせ、レーザー蒸発法で生成したMrAr+およびMg+(ICH3)クラスターイオンについて紫外レーザー光を照射したときの光解離反応の動力学を画像観測にした。その結果、光励起に伴う励起エネルギーの収支とその動的挙動を明らかにすることができた。例えば、MgAr+の並進エネルギー放出は266nm励起で604±100cm^-1、異方性パラメータはβ=0.98と求められ、基底状態における結合エネルギーをD"=1222±120cm^-1と決定することができた。

研究成果

• [学会発表] Design of a photofragment velocity- map imaging spectrometer for mass- selected cluster ions (2013)
  • 著者名/発表者名: Koudai Saito, Noriaki Kobayashi, and Yoshihiro Yamakita
  • 学会等名: 第29回化学反応討論会
  • 発表場所: 東北大学片平キャンパス
  • 年月日: 20130605-07
• [学会発表] 空間群を適用したアセン類分子結晶に関するモンテカルロ計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤遼,山北佳宏
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] 多環芳香族炭化水素の結晶多形の予測 計算法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山北佳宏,伊藤遼
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] 山北佳宏磁気ボトル効果を用いた超高感度ペニング電子分光装置の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中嶋佑太郎,財前統
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] 気相ペニングイオン化に対する磁気ボトル電子分光器の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 財前統,中嶋佑太郎,山北佳宏
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] ラマン分光と量子化学計算によるセレノアニソールパラ置換体の分子内回転の安定性の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林憲明,山北佳宏,林直人
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] モンテカルロ法を用いた多環芳香族炭化水素の分子結晶構造の予測シンポジウム (2012)
  • 著者名/発表者名: 東井悠恵,伊藤遼,山北佳宏
  • 学会等名: 化学反応経路探索のニューフロンティア2012
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 20120921-22
• [学会発表] 多環芳香族炭化水素の結晶構造に関する空間群を適用したモンテカルロ計算シンポジウム (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤遼,山北佳宏
  • 学会等名: 化学反応経路探索のニューフロンティア2012
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 20120921-22
• [学会発表] セレノアニソールの分子内回転に及ぼす2量化と分子内相互作用の効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林憲明,山北佳宏
  • 学会等名: 第6回分子科学討論会2012東京
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20120918-21
• [学会発表] Photofragment ion imaging study of Mg ion-Ar complex with a reflectron mass spectrometer16th (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Hoshino, Y. Yamakita, Y. Suzuki, M. Saito, K. Koyasu, and F. Misaizu
  • 学会等名: International Symposium on SmallParticles and Inorganic Clusters
  • 発表場所: Leuven, Belgium
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Photodissociation dynamics of mass-selected clusterions studied by reflectron imaging Faraday Discussion 157: Molecular Reaction Dynamics in Gases (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamakita, H. Hoshino, Y. Suzuki, M. Saito, K. Koyasu, and F. Misaizu
  • 学会等名: liquids and interfaces
  • 発表場所: Assisi, Italy
  • 年月日: 20120625-27
• [学会発表] 美齊津文典クラスターイオンの質量選別光解離画像観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齊藤雅嵩,星野浩志,山北佳宏,小安喜一郎
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス、矢上キャンパス
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] グラフェンナノリボンの振動分散関係の高効率理論計算日本化学会 (2012)
  • 著者名/発表者名: 財前統,山北佳宏
  • 学会等名: 第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス、矢上キャンパス
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] パラ置換したセレノアニソールにおける分子内回転とラマン強度に対するn-π相互作用の効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林憲明,山北佳宏,林直人
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス、矢上キャンパス
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] 多環芳香族炭化水素における結晶多形のモンテカルロ計算による研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤遼,山北佳宏
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス、矢上キャンパス
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] セレノアニソール置換体の分子内回転に関するラマン分光と量子化学計算による研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林憲明,山北佳宏,林直人
  • 学会等名: 第9回電通大・農工大合同シンポジウム:ナノ未来材料とコヒーレント光科学
  • 発表場所: 電気通信大学
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] 山北佳宏磁気ボトル効果を用いた超高感度ペニング電子分光装置の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中嶋佑太郎,財前統
  • 学会等名: 第9回電通大・農工大合同シンポジウム:ナノ未来材料とコヒーレント光科学
  • 発表場所: 電気通信大学
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] 山北佳宏空間群を適用したアセン類分子結晶のモンテカルロ計算と安定化エネルギーの評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤遼
  • 学会等名: 第9回電通大・農工大合同シンポジウム:ナノ未来材料とコヒーレント光科学
  • 発表場所: 電気通信大学
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] 美齊津文典リフレクトロンを用いた画像観測法による質量選別した金属分子イオン錯体の光解離動力学特定領域研究「高次系分子科学」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山北佳宏,星野浩志,鈴木良知
  • 学会等名: 第6回合同班会議
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 20111208-10
• [学会発表] 美齊津文典反射型分析計によるMg^+を含む錯体イオンの質量選択光解離画像観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 星野浩志,山北佳宏,鈴木良知,齊藤雅嵩,小安喜一郎
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会2011札幌
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20110920-23
• [学会発表] 美齊津文典画像観測法による質量選別した金属分子イオン錯体の光解離動力学の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山北佳宏,星野浩志,鈴木良知
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会2011札幌
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20110920-23
• [学会発表] 美齊津文典Ultraviolet photodissociation of Mg^+^-Ar:An ion imaging study with a reflectron mass spectrometer (2011)
  • 著者名/発表者名: 星野浩志,山北佳宏,鈴木良知
  • 学会等名: 第27回化学反応討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 20110608-10
• [学会発表] 美齊津文典Development of an ion imaging apparatus for photodissociation experiments of mass-selectedions (2011)
  • 著者名/発表者名: 山北佳宏,星野浩志,鈴木良知
  • 学会等名: 第27回化学反応討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 20110608-10
• [学会発表] 美齊津文典反射型質量分析計によるMgAr^+の光解離反応の画像観測実験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 星野浩志,山北佳宏,鈴木良知
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス
  • 年月日: 20110326-29
• [学会発表] 美齊津文典反射型飛行時間質量分析計を用いたクラスターイオンの光解離画像観測装置の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木良知,山北佳宏,星野浩志
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス
  • 年月日: 20110326-29
• [学会発表] 美齊津文典反射型質量選別画像観測法によるMg^+(CH3I)1価イオン錯体の気相光解離反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山北佳宏,星野浩志,鈴木良知
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス
  • 年月日: 20110326-29
• [学会発表] グラフェンナノリボンの振動分散関係及び振電相互作用の理論計算による解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 財前統,山北佳宏
  • 学会等名: 第8回電通大・農工大合同シンポジウム「ナノ未来材料とコヒーレント光科学」
  • 発表場所: 東京農工大学小金井キャンパス
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] 多環芳香族炭化水素の分子結晶の結晶多形のモンテカルロ計算による研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤遼,山北佳宏
  • 学会等名: 第8回電通大・農工大合同シンポジウム「ナノ未来材料とコヒーレント光科学」
  • 発表場所: 東京農工大学小金井キャンパス
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] セレノアニソール誘導体の低振動数ラマンバンドにおける電子状態効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林憲明,山北佳宏
  • 学会等名: 第8回電通大・農工大合同シンポジウム「ナノ未来材料とコヒーレント光科学」
  • 発表場所: 東京農工大学小金井キャンパス
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] 美齊津文典金属-分子気相錯体イオンにおける光解離反応の画像観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 星野浩志,鈴木良知,山北佳宏
  • 学会等名: 平成22年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 20100925-26
• [学会発表] (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamakita, Y. Suzuki, H. Hoshino, and F. Misaizu
  • 学会等名: Photodissociation imaging of molecular clusters with Mg monocationsMolecular & Ionic Clusters Conference(MIC 2010)
  • 発表場所: Niigata
  • 年月日: 20100905-10
• [学会発表] Electronic and vibrational states of nanocarbons G-COE International Symposium on Physical Chemistry - Structures (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamakita
  • 学会等名: Reactions, and Other Chemical Properties of Molecular Systems
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2010-09-23
• [備考]
  • URL: http://qpcrbk.es.uec.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://kjk.office.uec.ac.jp/Profiles/0001/0005961/profile.html/