遷移金属を含む多重項活性種(ラジカル/クラスター)の物理化学的性質の研究

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本研究の目的は、不揮発性の遷移金属原子を含む多重項活性種(ラジカル・クラスター)の物理化学的性質(構造、結合性、電子分布等)の究明である。本年度は第4周期の遷移金属(Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn)だけでなく、特異な反応性を持つ貴金属類に対する研究も行った。1、電極からの金属原子のスパッタリング:この方法により、さきに報告したFeCl、CrCl、CrFラジカルなどのの生成に加え、さらに今回NiBrのマイクロ波スペクトルをはじめて検出した。Brを含む含遷移金属活性種をスパッタリング法により生成させた例は筆者が知るところではこれまでになく、スパッタリング法の新たな可能性を示すことができた。また本年度は貴金属に対する研究の手始めとしてAuの化合物に対する研究を行った。Auは極めて反応性の低い金属として知られているが、スパッタリング法を用いると極めて容易に反応してAuHやAuFが生成することがわかった。これらの分子種は最も単純な遷移金属化合物として、分子軌道計算の精度の確認によく使われており、本研究で決定した分光学的定数が今後の計算精度の向上に寄与すると考えられる。以上のようにスパッタリング法をマイクロ波分光法と組み合わせて使う手法を、さらに推し進めることができた。2、高温セルの製作:昨年度より製作を行っていた高温セルをほぼ完成させることができた。現在昇温テストを行っており、千度近くまでは容易に加熱することを確認した。また亜鉛などの融点の低い金属については金属蒸気がほぼ予想通りの圧力で生成していることが確かめられた。本年度中には含遷移金属活性種の観測に使用することが出来なかったが、来年度以降は主力の方法として様々な活性種の研究に利用してゆく。以上の方法についてさらに開発を進め、今後はより検出の難しい大きな多重項活性種へ適用して行くつもりである。