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Imaging of interaction frontier orbitals by electron momentum spectroscopy of atomic and molecular clusters

通过原子和分子簇的电子动量谱对相互作用前沿轨道进行成像

基本信息

批准号：
20H02688
负责人：
山崎優一
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02688/
关键词：
分子軌道波動関数クラスター電子分光物理化学

项目摘要

本研究の目的は、原子・分子集合体の価電子波動関数形状、ないしは価電子軌道分布を直接観測するための新しい分光法を実現することである。この目的のため、孤立分子の分子軌道形状を運動量空間で観測する電子運動量分光を、原子・分子クラスターをも対象とする「分子間相互作用系の電子運動量分光」へと質的展開し、サイズ選別したクラスターの相互作用フロンティア軌道の電子運動量密度分布を観測する手法として開発・確立する。これにより、非共有結合性結合や、分子間電子移動、クラスターの反応性に関わる電子分布を可視化し、分子間力の起源の解明に対して従来とは異なる根本的視点からの研究を可能とする「分子間相互作用軌道イメージング」の開拓を試みる。令和4年度は令和3年度に設計した実験設備の加工製作を行い、電子運動量分光装置の立ち上げを進めた。すなわち、東北大学多元物質科学研究所の機械工場において、漏れ出し分子線源、熱電子銃、球型電子エネルギー分析器および真空チェンバーの加工を行い、洗浄、表面処理、組み立て、およびリークチェックを完了させた。また、磁気シールドケースが所期の性能を満たすことを確認した上で、磁気シールドケースと球型電子エネルギー分析器を真空チェンバー内に設置して、東京工業大学へ移設した。移設後は、漏れ出し分子線源や熱電子銃とともに、研究室に既存の二次元検出器や排気ポンプを装置に組み込み、真空環境を整備した。そのほか、装置の各電極に電圧を導入するための電源およびケーブル等を整備し、装置の評価実験へ向けた準備がほぼ完了した。上記と並行して超音速分子線源の設計のためのシミュレーションを行い、現在までに、従来の漏れ出し分子線源よりも1桁以上の標的数密度が得られる良好な結果を得ており、今後も引き続き設計を進める予定である。

はの purpose, this study atoms, molecules aggregate の価 electronic wave masato number shape, ないしは価 electron orbital distribution を観 directly measuring するための new しい spectrometry を be presently することである. この purpose のため, isolated molecular の molecular orbital shape を exercise space です観 test る electronic exercise spectral を, atoms, molecules クラスターをも like と seaborne する "intermolecular interaction is の electronic exercise spectral" へと qualitative し and サイズ choose don't したクラスターの interaction フロンティア orbit の electronic exercise density distribution を観 measurement Youdaoplaceholder0 technique とてて development · establishment する. これにより, non - there are combining with や, molecular electronic mobile, クラスターの anti 応 sex に masato わるを visualization し electronic distribution, origin of intermolecular force のの uttered にし seaborne て従 to とは different なる fundamental viewpoints からの study を may とする "intermolecular interaction orbit イメージング" の pioneering を try みる. In the 4th and 3rd years of the Reiwa era, に design たた experimental equipment <s:1> processing and manufacturing を line に and electronic exercise volume separation device <s:1> ちげを enter めた. すなわち, Northeastern University, institute of material science の machinery factory において, leakage れし molecular line source, hot electron spear, ball type electronic エネルギー analyzer および vacuum チェンバーの処 processing line をい, incorporated, surface science, group みて, およびリークチェックを finished させた. また, magnetic 気シールドケースが period by のを performance against たすことを confirm したで, magnetic 気シールドケースと ball type electronic エネルギー analyzer を vacuum チェンバーしに set inside てへ move, Tokyo university of technology set した. Move set は, leakage after れし molecular linear source や thermionic spear とともに, laboratory に existing の secondary yuan 検 extractor や row 気ポンプを device に group み込み gearing up, vacuum environment をした. そのほか, device の each electrode に electric 圧を import するための power およびケーブル device such as a gearing up をし, の review 価 be 験へ to けた prepare がほぼ finished した. Written と parallel して supersonic molecular line source の design のためのシミュレーションをい, now までに, 従 molecular line source to の leak れしよりも number density of more than one girder の mark が have られるな good results てをおり, future もき続き design を into める designated である.