電子励起分子の構造とダイナミックスにおける外部電場および磁場効果の研究

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多原子分子の励起一重項状態(Si)におけるダイナミックスが外部磁場によりどう影響をうけるかをピリミジン、Sートリアジン,重ピラジンについて調べた。これらの分子のけい光の強度,減衰曲線,偏光特性に対する外部磁場効果が観測され,これらが励起される振動,回転準位に著しく依存することがわかった。例えば磁場によるけい光強度の減少,即ち磁場消光の効率は,過剰振動エネルギ-が大きい程,又回転量子数J^1が大きい程よいことがわかった。これらはS_1と相互作用する三重項状態の準位密度(9_T)が6E(過剰振動エネルギ-)およびJ^1が大きい程,高く,かつ外部磁場により増すことを意味している。一方,けい光減衰曲線も、例えばピリミジンでは,△EおよびJ^1が小さい時には小分子極限に特有な量子ビ-トののっかった単一指数関数的減衰を示すが,外部磁場をかけると二つの指数関数の和で表わされる減衰曲線を示し、9_Tが外部磁場により増すことを示している。但し顕著な磁場消光を示すのは,励起されるS_1準位から直接発するけい光の場合であり,分子内振動再分配により他の振動準位に緩和がおこりその準位から発するブロ-ドなけい光に対しては,外部磁場効果があまりないことも明らかとなった。ヌピリミジンのけい光特性に対する外部電場効果の実験も行なった。その結果,けい光が電場により消光されることやけい光寿命が電場により長なることがあることを実験的に初めて観測した。又外部電場により誘起されるシュタルクビ-トが観測され,この量子ビ-トの観測からS_1状態におけるピリミジンの双極子モ-メントは約0.55デバイトと求められた。