Theoretical study of ultrafast X-ray photoelectron diffraction

超快X射线光电子衍射理论研究

• 批准号: 16J01519
• 负责人: 水流 翔太
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J01519/
• 关键词: UXPD; ２原子分子; 光解離反応の追跡; 長い核間距離; 時間分解X線光電子回折; 孤立気相分子; 光化学反応; フェムト秒化学

従来の多中心LCAO法による静的XPD計算法の適用は、脱離基と残渣との距離が25 bohr程度に達するまでに限られる。一方、多重散乱による計算法は両者の距離によらず適用可能であるが、ポテンシャル領域が各原子核を中心とする球対称ポテンシャル領域とポテンシャル一定の空間領域に区切られるために定量的な精度が劣る。このジレンマは、核間距離が25 bohr程度に達するまでは従来の多中心LCAO法を適用し、これより長い核間距離では孤立原子のポテンシャルによる多重散乱法を適用することで、少なくとも二原子分子の光解離反応については解決されると考えられる。本特別研究員はイタリアTrieste大学のPiero Decleva教授を長期訪問し、密度汎関数理論(DFT)による二原子分子のUXPDを上記の見込に沿って計算した。光解離するCl2, Br2, I2分子についての計算結果は、上記２つの枠組みの単純な組み合わせにより2原子分子の光解離反応が解離極限まで絶え間なく追跡可能であることを示している。また核ダイナミクス計算を完全に量子力学的に行ってIBrのUXPDを計算したところ、核間距離が25 bohr程度に達するまではUXPDが励起光パルスに依存する振動波束の形を反映することが明確になった。本研究で例にした等核ハロゲン分子の光解離反応は有機化合物の光ハロゲン化反応の起爆剤と考えられている。よって、本研究によりいくつかの実用的な光化学反応の素過程が追跡可能になったということができる。また、多重散乱法を球対称でないポテンシャル間の散乱に適用できるように拡張すれば、つまり球対称でない脱離基と残渣とに適用できるようにすれば、2原子分子以外の光解離・脱離反応も解離極限まで絶え間なく追跡可能になると見込まれる。本研究の成果はJ. Chem. Phys.誌に掲載された。

The application of static XPD calculation method in multi-center LCAO method is limited to the distance of 25 bohr from the base. The calculation method of one-dimensional and multiple-dimensional scattering is inferior to the calculation method of two-dimensional scattering. The multi-center LCAO method is applicable to the problem of internuclear distance up to 25 bohr, and the multi-center LCAO method is applicable to the problem of internuclear distance up to 25 bohr. This Special Fellow has been visiting Professor Piero Decleva of Trieste University for a long time, and has been working on density functional theory (DFT) for UXPD of diatomic molecules. The calculation results of photodissociation of Cl2, Br2, I2 molecules show that the photodissociation limit of Cl2, Br2, I2 molecules is impossible to trace. The calculation of the nucleus is complete with quantum mechanics. The calculation of the UXPD is complete with quantum mechanics. The distance between the nuclei is up to 25 bohr. The UXPD is reflected in the shape of the vibrating beam. In this paper, we study the photodissociation reaction of iso-nuclear molecules and the initiation reaction of organic compounds. The photochemical reaction process used in this study may be traced. The method of multiple scattering is applicable to the scattering of particles in the sphere. The method of multiple scattering is applicable to the photodissociation of particles in the sphere. The method of multiple scattering is applicable to the photodissociation of The results of this study are J. Chem. Phys. Annals published.

项目成果

Universit`a di Trieste(Italy)

的里雅斯特大学（意大利）

Theory of ultrafast X-ray photoelectron diffraction based on nuclear wave packet description

基于核波包描述的超快X射线光电子衍射理论

• 发表时间: 2016
• 作者: Kaifu Kenzo;Itakura Hikaru;Amano Yosuke;Shirai Kotaro;Yokouchi Kazuki;Wakiya Ryoshiro;Murakami-Sugihara Naoko;Washitani Izumi;Yada Takashi;Handling editor: Caroline Durif;S. Tsuru
• 通讯作者: S. Tsuru

フェムト秒Ｘ線光電子回折法により強レーザー電場中の分子の構造を決定（Spring-8）

使用飞秒 X 射线光电子衍射确定强激光电场中的分子结构 (Spring-8)

Femtosecond structure determination of aligned molecules in an intense laser field studied by X-ray photoelectron diffraction with an XFEL

通过 XFEL 的 X 射线光电子衍射研究强激光场中排列分子的飞秒结构测定

• 发表时间: 2016
• 作者: S. Minemoto;T. Teramoto;H. Akagi;T. Fujikawa;T. Majima;K. Nakajima;K. Ogawa;H. Sakai; T. Togashi;K. Tono;S. Tsuru;S. Yoshida;K. Wada;M. Yabashi;and A. Yagishita,
• 通讯作者: and A. Yagishita,

フェムト秒Ｘ線光電子回折法により強レーザー電場中の分子の構造を決定（KEK）

使用飞秒 X 射线光电子衍射 (KEK) 确定强激光电场中的分子结构