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Spatial separation of molecular clusters by the Stark effect and its spectroscopic study

斯塔克效应分子簇的空间分离及其光谱研究

基本信息

批准号：
20J01021
负责人：
中村雅明
金额：
$ 3.08万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J01021/
关键词：
量子状態選別分子クラスターシュタルク効果

项目摘要

本研究の最初の目標はシュタルク効果を利用した分子や分子クラスターの量子状態選別である。永久双極子を持つ分子が電場の中に置かれたとき、分子はそのエネルギーに摂動を受ける。これをシュタルク効果と呼ぶ。気相の分子が不均一な電場を通過するとき、位置によって分子の感じるシュタルクポテンシャルの傾斜からその飛行軌道が変化するが、この時分子の感じる力はその量子状態や永久双極子に依存するために、分子やクラスターを空間的に分離することができる。このシュタルク効果による飛行軌道の変化は理論的に予測が可能であり、初年度の目標はこのシミュレーションプログラムの作成であった。これは実験結果との照らし合わせによって、相互にその量子状態選別の結果を確認するためのものであり、また将来においては新しい実験の設計のための基礎となる道具でもある重要なものである。過去には実験毎にプログラムを用意してきたが、汎用性の高いものを作れば使いまわせるロジックは多く、バグの混入も避けられると期待できる。プログラム設計としては実験装置の配置を表現する部分、分子のシュタルク効果を見積もる部分、実際にモンテカルロシミュレーションを実行する部分に分けることで、装置の改良や新しい分子の導入も少ない労力で表現することを可能にした。シミュレーションプログラムの実装には Julia 言語を用いている。これまでに実装の確認として過去の別グループによる計算を再現できた。(de Nijs, A. J. et al. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13 (42), 19052., Ohoyama, H. et al. J. Phys. Chem. 1995, 99 (37), 13606-13610. )今後は当研究室の実験結果を増やしてより詳細な評価を行っていく。

The initial goal of this research is to use the quantum state selection method of molecule and molecule to achieve the desired effect. The permanent dipole holds the molecule and the electric field is in the middle, and the molecule is moving and receiving. The effect of the これをシュタルク is the same. The non-uniform electric field of the deuterium phase molecules and the passage of the molecules and the position of the molecules Sense of flight path change of flight trackるが、この时molecule のSense じる力はそのquantum state やPermanent dipole にdependenceするために、molecule やクラスターをspace separation することができる. It is possible to predict the effect of the flight track and change the flight path according to the theory.はこのシミュレーションプログラムの成であった.これは実験RESULTSとの智らし合わせによって、mutual にそのquantum state selectionのRESULTSをconfirmationするためのものであり、また后においては新しい実験のDesign のためのBasic となるProps でもあるimportant なものである. The purpose of the past is high and the general purpose is highば使いまわせるロジックは多く、バグの Mix in もevade けられるとLooking forward to できる.プログラム design and configuration of the device and the expression part of the device, the molecular part of the effect and the part of the のシュタルク effect, and the にモンテカルロシミュレーションを実行する partially divided and improved device The introduction of new molecules is possible and the performance of new molecules is possible.シミュレーションプログラムの実装には Julia 语を用いている.これまでに実装のConfirmationとしてPastのbieグループによるcalculationをReappearanceできた. (de Nijs, A. J. et al. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13 (42), 19052., Ohoyama, H. et al. J. Phys. Chem. 1995, 99 (37), 13606-13610. ) From now on, the results of the research laboratory will be reviewed in detail.