2003 Fiscal Year Annual Research Report
イオウやリンを含む分子の内殻励起によるスピン禁制価電子状態の研究
Project/Area Number |
03J06567
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Research Institution | The Graduate University for Advanced Studies |
Principal Investigator |
益田 周防海 総合研究大学院大学, 数物科学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 共鳴 / 光電子分光 / イオウ / スピン軌道相互作用 / スピン禁制価電子状態 / 4重項 |
Research Abstract |
光電子スペクトルには電子相関や緩和の効果により、分子軌道からの一電子イオン化に相当する主線の他にshake-up等のサテライトも多く観測される。イオウやリンの2p励起ではスピン軌道分裂が1〜2eV程度と大きいのでスピン軌道相互作用によって基底状態が一重項であっても内殻励起状態では一重項に三重項が混ざる。このような内殻励起状態を中間状態とした共鳴光電子スペクトルにはスピン禁制の四重項の価電子イオン化状態が観測され得る。これまでにイオウを含む分子のなかでCS_2についてこのようなスピン禁制状態が見つかっている。[1] 今回、OCS分子のイオウの2p_<3/2>→4π^*共鳴で共鳴光電子スペクトルを測定したところ、光電子スペクトルの価電子イオン化状態のBバンド(^2Σ)とCバンド(^2Σ)の間に3つのサテライトが観測された。これをab initio計算の結果をもとに解析したところ、これらのサテライトは、束縛エネルギーの低いほうから順にそれぞれshake-up電子が4π^*軌道にある3つの開殻を持つ状態、^4П、^2П,と^2ΦShakeup-likeサテライトに同定できた。スピン禁制の^4П状態は、直接イオン化では禁制であるが、イオウの2p電子が4π^*軌道に励起された中間状態における強いスピン軌道相互作用によって中間状態に一重項と三重項が混ざるため許容になる。更に、サテライトのエネルギーだけではなく、強度についての知見を得るために、イオウの2p電子が4π^*軌道に励起された中間状態からのAuger様2電子脱励起過程のMatrix elementを解析的な手法で求めた。以上の結果について本研究者は、電子分光の国際会議International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure (ICESS-9,2003年7月スウェーデンのウプサラ大学)とThe 2nd Workshop on Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications (ASOMEA II,2003年10月湘南国際村)で発表した。 [1]T.hatsui, M.Nagasono, E.Shigemasa, and N.Kosugi, UVSOR Activity Report (2001) 78
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Research Products
(1 results)
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[Publications] S.Masuda, T.Hatsui, N.Kosugi: "Spin-forbidden Shake-up States of OCS Molecule Studied by Resonant Photoelectron Spectroscopy"Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. ICESS-9 proceedings(Articles in Press). (2004)