1999 Fiscal Year Annual Research Report
フェムト秒分光法を用いたクラスター内溶媒和ダイナミックスの研究
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11304042
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
富宅 喜代一 神戸大学, 理学部, 教授 (00111766)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高須 良三 日本学術振興会, 特別研究員(PD)
野々瀬 真司 神戸大学, 自然科学研究科, 助教授 (70212131)
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| Keywords | アルカリ金属原子 / クラスター / 溶媒和過程 / レーザー光電子分光法 / フェムト秒レーザー分光 / 溶媒和電子 / 光解離分光法 / エレクトロスプレー型質量分析器 |
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| Research Abstract |
1.アルカリ金属のクラスター内での溶解過程
(1)アルカリ金属原子を含む溶媒和クラスターは、溶媒和電子の生成と金属の溶解現象の素過程を段階的に捉えるという点で興味深い。我々は最近、光イオン化法と光電子分光法を用いて、LiやNa原子を含む溶媒和クラスター内での金属原子の微視的溶解過程を明らかにした。本研究では、金属固体の溶解過程を捉えるために、Na多量体のアンモニアクラスター内での溶存状態をレーザー光電子分光法を用いて検討した。Na二量体負イオンを含むアンモニアクラスターの光電子分光法では、中性クラスター内でNa二量体は非対称に溶媒和され、アンモニア分子の増加と共にNa原子が逐次イオン化することを明らかにした。またNa三量体負イオンでは、数分子のアンモニアの配位によりNa二量体と原子に解離が起こり、溶解が始まることを初めて見出した。
(2)上記の研究と並行して、金属原子から溶媒分子への電子移動の機構を分子レベルで解明するために、Li(H_2O)_nクラスターの光解離法を用いた電子スペクトルの研究を行った。この結果、Li原子とH_2O分子との1:1錯体について、Li原子の^2P-^2S遷移に由来する振電スペクトルを得ることができ、0-0帯の原子からのシフトの大きさ(約0.5eV)から、1:1錯体でも励起状態で電子移動の寄与が非常に大きいことが明らかになった。また、n≧2のクラスターのスペクトル測定を進めると共に、電子移動と励起状態の動的挙動の関係を明らかにするために、フェムト秒レーザーを用いたポンプープローブ実験を進めている。
2.エレクトロスプレー型質量分析器を用いた光解離分光法の開発
本研究では、溶液中のイオンをソフトに気相に取り出し、電子構造や水和構造を検討する目的で、エレクトロスプレー型質量分析器の試作を行った。また、この装置を用いた水和イオンの分光法を開発するために、光解離分光法の適用の可能性の検討を進めている。
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[Publications] 高須良三: "Solvation of Sodium Dimer in Ammonia Clusters; Photoelectron Spectroscopy and ab initio Study of Na2-(NH3)n""J.Phys.Chem.. 103. 349-354 (1999)
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[Publications] 富宅喜代一: "Structures,Spectroscopies and Reactions of Atomic Ions With Water Clusters"Adv.Chem.Phys.. 110. 431-523 (1999)
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[Publications] 高須良三: "Solvation Process of Nam in Samll Ammonia Clusters: Photoelectron Spectroscopy of Nam-(NH3)n(m≦3)"J.El.Sepctros.Relat.Phenom.. 106. 127-140 (2000)
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[Publications] 吉田真治: "Photoionization Studies of Germanium and Tin Clusters in the Energy Region of 5.0-8.8 eV: Ionization Potentials for Gen(n=2-57) and Snn(n=2-41)"J.Chem.Phys.. 111. 3880-3890 (1999)
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[Publications] 富宅喜代一: "Near Threshold Photoionization of Germanium Clusters in the 248-144mm Region: Ionization Potentials for Gen"Europ.Phys.J.D.. D9. 309-311 (1999)
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[Publications] 野々瀬真司: "Electronic Spectra of Solvated NH4 Radicals,NH4(NH3)n (n=1-6)"Europ.Phys.J.D.. D9. 127-131 (1999)
