質量選別したセレン・クラスターのX線吸収分光

质量选择的硒团簇的 X 射线吸收光谱

• 批准号: 09874067
• 负责人: 八尾 誠
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09874067/
• 关键词: セレン; クラスター; X線吸収分光; XANES; PEPICO; 多価イオン; オージュ過程; クーロン爆発; カルコゲン; マイクロクラスター; 質量選別; 全電子収量; 全イオン収量法; 光電子光イオン同時計数; シンクロトロン放射光

クラスターは、原子・分子と凝縮系の中間相として注目されているが、クラスターを質量選別して構造を調べる一般的な方法は確立されていない。本研究では、自由空間中に作成したセレンクラスターについて、XAFS(X-ray Absorption Fine Structure)分光による研究を進めている。セレンは、構造や電子状態が構成原子個数と共に変化する興味深い系である。我々は、まず小型のクラスター装置を作製し、これを物質構造科学研究所・放射光施設のBL-12Cビームラインに持ち込んで、セレン・クラスターのXANES(X-ray Absorption Near Edge Structure)測定を、12.61〜12.72keVの硬X線領域で行った。クラスタービームは試料密度が非常に低いので、イオン収量法(TIY:Total Ion Yield)を用いて吸収測定を行った。クラスター源をコントロールして、Se_2のみが高強度で得られる条件と、Se_5が多く含まれる条件を設定し、各々における測定から、Se_2とSe_5のXANESスペクトルを分離することに成功し、著しいサイズ依存性を見出した。次に、X線を吸収したクラスターの安定性を調べるために、X線吸収に伴って発生する光電子と光イオンの同時計数測定(PEPICO=photoelectron-photoion-coincidence)を行った結果、荷電と原子個数の比z/nが7までの多価イオンSen^<z+>が生成されることを見出した。このPEPICOスペクトルの解析から、X線吸収により内殻に空孔が生じたのち、Auger過程がカスケード的に起こることにより、多価イオンが生成され、更にクーロン反発によってクラスターの分裂が起きることを結論した。

A general method of mass selection and structural adjustment for condensed systems of atoms and molecules has been established. In this paper, the research on XAFS(X-ray Absorption Fine Structure) spectroscopy is carried out in free space. The number of atoms in the structure and electronic state is changed. We manufacture small-sized X-ray absorption devices and operate in the BL-12C X-ray Absorption Near edge Structure (XANES) measurement field at 12.61 ~ 12.72keV. The sample density is very low, and the Total Ion Yield method (TIY) is used to measure the absorption. Se_2 and Se_5 have been successfully separated from each other by XANES. The stability of X-ray absorption and photoelectron emission was adjusted. The results of simultaneous counting of photoelectron and photoion emission (PEPICO=photoelectron-photoion-coincidence) were shown. The ratio of the number of charged atoms z/n = 7 and the number of charged atoms Sen^<z+> were also shown. The analysis of PEPICO species, X-ray absorption, void formation in inner shell, Auger process, generation of multiple species, and reaction of species.

项目成果

大政 義典: "ESR Study of Pressure-quenched Monoclinic Te0.4 Se0.6" J.Phys.Soc.Jpn.66. 684-689 (1997)

Yoshinori Omasa：“压力淬火单斜晶系 Te0.4 Se0.6 的 ESR 研究”J.Phys.Soc.Jpn.66（1997）。