イオン結晶性マイクロクラスタ-の分裂・蒸発の実験的研究

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イオン結晶性マイクロクラスタ-や炭素クラスタ-を主とする半導体クラスタ-の分解やレ-ダ-蒸発の実験を行なうために、以下の順で研究を進めた。1.レ-ザ-脱離リフレクトロン飛行時間型質量分析計の開発:Naclフラクタ-を代表とするイオン結晶性マイクロクラスタ-を生成する目的で、Nacl単結晶のレ-ザ-脱離イオン化TOF質量分析を行なった。クラスタ-生長管をはけなかったためか、Na^+,(Nacl)Na^+と(Nalc)_2Na^+の小さなクラスタ-のみが観測された。パルス分子線冷却とクラスタ-生長管を用いれば、大きなサイズの(Nacl)nNa^+型のクラスタ-の生長が期待される。炭素クラスタ-の脱離イオン化については、非常に大きなサイズの、炭素クラスタ-(フレ-レン)が観測された。2.炭素クラスタ-(フレ-レン)の脱離イオン化と解離:グラファイト棒のア-ク放電で生成した、種々のサイズの炭素クラスタ-をレ-ザ-脱離した。その結果、レ-ザ-強度が小さい時の脱離では、C_<60>,C_<70>,C_<76>,C_<78>,C_<82>,C_<84>,C_<90>〜C_<96>の各炭素クラスタ-のみが、質量スペクトルに観測された。しかし、レ-ザ-強度が〜1mJ/spot以上では、C_<60>^+イオンはC^+_<58>〜C^+_<32>までのフラグメントイオンを生成した。この結果は、Smalleyらの気相のC^+_<60>クラスタ-のレ-ザ-光解離の実験結果と一致する。また、ア-ク放電で生成したススをピリジンで抽出した試料を355nmのレ-ザ-光の脱離を行なったところ、C_<70>〜C_<300>までの偶数おきのサイズのフレ-レンが観測された。この結果は,実際に,C_<300>程度までの非常に大きなサイズのフレ-レンが存在することを示している。