触媒作用を示す金属と等価電子状態にある遷移金属クラスターの分光学的研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01J11199
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 小林 かおり 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 特別研究員(PD)
• Keywords: 遷移金属クラスター / 周波数変調 / レーザーアブレーション / ヘテロダイン分光 / チタン化合物

Research Abstract

TiSのこれまでの研究においては、ΔΩ=ΔΛの選択則に従う強いバンドのみが解析され、遷移強度の弱いΔΩ≠ΔΛとなるバンドの研究がなされていなかったため、スピン-軌道相互作用定数は実験的にきちんと決定されていなかった。電気光学素子を用いた周波数変調レーザー過渡吸収分光器とレーザーアブレーション装置を用いて昨年度に測定を始めた7400cm^<-1>付近に存在するTiS Ε ^3Π-Χ^3Δ(0,0)の分光においてΔΩ≠ΔΛの選択則に従うバンドを新たに測定することができた。
ジェットを用いた実験の利点としては低いエネルギー準位のみに分布させることができ、得られるスペクトルを解析しやすくできる。本研究では基底状態のΩ=1だけでなく2および3の準位にも回転量子数Jが40程度まで十分な分布を得るため、CS_2ガスの濃度を高くしたり背圧を下げることによって適切な温度に調節しΩ=0-1,1-2,2-3のメインバンドに加えて新しくΩ=0-2,2-2のサブバンドまで測定した。これにより今回、新たに実験的にスピン-軌道相互作用定数を決定することができた。Ω=0-2の観測される領域にはA-Χ(0,1)バンドに由来する遷移も数本観測されている。
Ω=0-1の測定結果の一部を図に示す。7471cm^<-1>付近のΩ=1のλ-type doublingの下の準位(a準位)のQ-branch head付近である。λ-type doublingの上の準位(b準位)のスペクトルも同じ領域に重なって見えている。解析によって得られた分子定数のうち、2次のスピン-軌道相互作用定数やラムダ型2重項定数を検討したところ、Χ^3Δは1電子配置モデルでよく表されるが、Ε^3Π状態はTiOの場合とは異なり1電子配置モデルではよく表せないことがわかった。