配向分子による電子線非弾性散乱の立体ダイナミクス

定向分子对电子束非弹性散射的立体动力学

• 批准号: 14654069
• 负责人: 高橋 正彦
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes (2003)Tohoku University (2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14654069/
• 关键词: 電子線衝撃イオン化; 配向分子; コイシデンス; (e,2e); コンプトン散乱; 波動関数; 振動子強度; EELS; 立体ダイナミクス; 同時計速報; 電子衝撃イオン化

電子運動量分光は、標的分子の高速電子衝撃イオン化により生成する非弾性散乱電子と電離電子双方のエネルギーと運動量を同時計測し、電離電子がイオン化前に分子内で持っていた運動量の分布(運動量空間波動関数の二乗)を電子軌道毎に得ようとする手法である。本分光はコンプトン散乱実験の発展形であり、米、加、豪などの数グループによりこれまで活発に研究がなされ、ベンゼン程度の大きさまでの分子について相当数の報告がある。しかし、そのいずれもが対象とする気相分子の空間的ランダム配向により得られた結果は空間平均した波動関数形に止まっており、定量的議論には至らない。本研究では、上述した空間平均の実験的困難を克服するため、研究代表者がこれまで行ってきた電子運動量分光、レーザー光電子分光及び光イオン化同時計測実験の成果をベースに、軌道毎の電子運動量分布を分子座標系で観測する手法の開発を試みた。すなわち、配向分子の電子運動量分光実験を行うためaxialrecoil解離イオンをも含めた(非弾性散乱電子・電離電子・解離イオン)三重同時計測実験を開始した。その結果、極端に弱い信号強度のため予備的ではあるが、気相分子の電子運動量分布の異方性や立体衝突ダイナミクスを世界に先駆けて観測することに成功した[M.Takahashi et al.,J.Electr.Spectrosc.,invited paper]。本研究の展開は、分子軌道を3次元的に見るという、おそらく化学者全体の夢の一つを実現することに繋がっていく。これは、理論計算を通じてのみしか波動関数形を窺い知ることのできない現状と比較すると、分子科学研究のブレークスルーの一つになるであろう。波動関数形に関する実験と理論の比較は、電子軌道理論の発展を促すに止まらず、化学結合や化学反応に対する理解にまで質的変化をもたらす可能性を持つ。

The electron movement amount spectrum is used to measure the movement amount of both non-ionized scattered electrons and ionized electrons before the target molecule is converted into high-speed electrons. This part of the light is divided into three parts: the distribution of scattered light, the number of meters, the number of meters. The spatial alignment of the molecules in the corresponding images is determined by the spatial average ratio of the molecules in the corresponding images. In this study, the difficulties of spatial averaging were overcome, and the researchers tried to develop a method for measuring the distribution of electron motion in molecular coordinate system simultaneously with electron motion spectroscopy, photoelectron spectroscopy and photoelectron spectroscopy. Triplex simultaneous measurement of electron motion of aligned molecules The results show that extreme weak signal intensity and preparation of electron motion distribution of phase molecules are different from each other.[M.Takahashi et al., J.Electr.Spectrosc., invited paper]。This study is carried out in three dimensional molecular orbitals. However, the current status and comparison of theoretical calculations and ratios are closely related to the status quo and comparison of molecular science research. Comparison of theory of ratio-related forms, development of electron orbital theory, and qualitative understanding of chemical bonds

项目成果

高橋正彦: "イオンの反跳運動量の高分解能測定"分光研究. (印刷中).

Masahiko Takahashi：“离子反冲动量的高分辨率测量”光谱研究（正在出版）。

M.Takahashi, T.Saito, J.Hiraka, Y.Udagawa: "The impact energy dependence of momentum profiles of glyoxal and biacetyl and comparison with theory at their high-energy limits"J.Phys.B: At.Mol.Opt.Phys.. 36. 2539-2551 (2003)

M.Takahashi、T.Saito、J.Hiraka、Y.Udakawa：“乙二醛和联乙酰动量分布的冲击能量依赖性以及与高能极限理论的比较”J.Phys.B：At.Mol.Opt

高橋正彦: "イオンの反跳運動量の高分解能測定"分光研究. 52. 91-93 (2003)

Masahiko Takahashi：“离子反冲动量的高分辨率测量”光谱研究 52. 91-93 (2003)。

M.Takahashi et al.: "A high sensitivity electron momentum spectrometer with simultaneous detection in energy and momentum"Rev.Sci.Instrum.. 73・6. 2242-2248 (2002)

M.Takahashi 等：“同时检测能量和动量的高灵敏度电子动量谱仪”Rev.Sci.Instrum.. 73・6（2002）。

T.Hatano et al.: "Multilayer polarizers for the use of He-I and He-II resonance lines"Surface Rev.Lett.. 9・1. 587-591 (2002)

T.Hatano等：“使用He-I和He-II共振线的多层偏振器”Surface Rev.Lett.. 9・1 (2002)。