しきい光電子分光法による金属クラスターカチオンの振電構造の解明

通过阈值光电子能谱阐明金属簇阳离子的电子振动结构

基本信息

批准号：
06740454
负责人：
中嶋敦
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、(1)磁気ボトル型電子エネルギー分析計を高分解能化する、(2)ナトリウムをドープした金属クラスターのしきい光電子を観測する、の2点について研究を行なった。磁気ボトル型分析計は電子の捕集効率が100%近いことから優れた電子エネルギー分析計である。しかし、電場との併用が困難な点と、大きな運動エネルギーをもつ測定対象にはドップラー幅が生じる点とが欠点であった。そこで、永久磁石を電導性炭素で被うことで電場との併用を可能とする一方、測定対象の運動エネルギーを脱離光を照射する直前に奪う手法を開発、改良した。この結果、これまで得られていたエネルギー分解能(20meV)を6meVにまで向上させることができた。しかしながら、炭素で覆った永久磁石の電位が接触電位(contact potential)によって安定化せず、電子エネルギーの絶対値が実験中に約50meVの範囲でふらつくことがわかった。今後、永久磁石の形状を最適化した上で、炭素被覆をニッケル被覆に改良すればエネルギー絶対値のふらつきは解決できると考えている。また、この手法の応用として、ナトリウムをドープしたアルミニウム金属クラスターのしきい光電子を観測する研究を行なった。ナトリウム-アルミニウムクラスターの生成には強い冷却を可能とするために新しく分子線用パルスバルブを導入し、しきい光電子の観測を容易にした。イオン化光の波長を変化させてしきい光電子を観測すると、ナトリウム-アルミニウムクラスターの光電子とともに、同時に存在しているナトリウムクラスターからの光電子が併せて観測されてしまうことがわかった。ナトリウムクラスターが共存する条件下では、イオンの励起状態に対応するしきい光電子が広い波長範囲で観測されてしまうことから、ナトリウムをドープした金属クラスターのしきい光電子の測定では、測定対象の2成分クラスターを選択的に生成させる必要があることがわかった。

在这项研究中，我们进行了两项研究：（1）增加磁性瓶电子能量分析仪的分辨率，（2）观察掺杂钠的金属簇中的阈值光电子。磁性瓶类型分析仪是出色的电子能量分析仪，因为它们在收集电子方面的效率几乎为100％。但是，缺点是很难与电场结合使用，并且在测量具有较大动能的物体时会发生多普勒宽度。因此，在用导电碳覆盖永久性磁铁时，可以与电场结合使用，同时还可以开发和改进一种方法，在这种方法中，在辐射解吸的光之前将测量的动能取走。结果，先前获得的能源分辨率（20 MEV）被提高到6 MeV。但是，发现未通过接触电位稳定碳覆盖的永久磁铁的电位，并且在实验过程中，电子能量摇摆的绝对值在约50 meV范围内。我们认为，将来，如果我们优化永久磁铁的形状并将碳涂层改进到镍涂层中，则可以解决绝对能量的摇动。此外，作为该技术的应用，我们进行了一项研究，以观察掺杂钠的铝金属簇中的阈值光电子。引入了一个新的分子束脉冲阀，以允许强烈冷却以产生钠铝簇，从而促进阈值光电子的观察。通过更改电离光的波长观察阈值光电子，还发现还观察到来自钠铝簇的光电子以及来自相同持有的钠簇的光电子。在钠簇共存的条件下，在较大的波长范围内观察到与离子激发态相对应的阈值光电子，并且已经发现，钠掺杂金属簇的阈值光电子的测量需要测量两种组件簇的选择性生成。