三次元位置およびサイト選択的な化学反応制御

三维位置和位点选择性化学反应控制

• 批准号: 19655071
• 负责人: 雨宮 健太
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19655071/
• 关键词: X線定在波; 分子メス; サイト選択性; 光化学反応; 三次元位置選択; X線マイクロビーム; 有機薄膜; 自己組織化単分子膜

W/C多層膜の上に厚さ1nmのAu薄膜を蒸着した基板に対して,長さの違う2種類の分子,HS-(CH_2)_<15>-COOCH_3(以下,C16と表記)およびHS-(CH_2)_<11>-COOCH_3(C12と表記)を用いて自己組織化単分子膜を作製した。この試料に対して530eV付近のいくつかのエネルギーにおいて軟X線を照射しながら,軟X線吸収に伴う放出電子および化学結合の切断に伴う脱離イオンを検出したところ,ブラッグ条件を満たす入射角の付近(基板表面から20度程度)において,定在波の発生に伴う電子およびイオンの強度変化が確認された。さらに,エネルギー依存性を詳細に確認したところ,どちらの分子に対しても,イオン脱離が起こりやすいといわれる01s→・*(OCH_3)ピークにおいて脱離イオンの増加が観測され,サイト選択的なイオン脱離を確認することが出来た。一方,高さ選択性に関しては,C16とC12とでは分子の中のOCH_3部分の基板表面からの高さが異なるため,脱離イオンの強度がそれぞれ異なった角度依存性を示すことが期待される。実際に比較を行ったところ明確な違いが観測され,ある入射角ではC16のイオン脱離が増加するのに対し,別の入射角ではC12のイオン脱離が増加することが確認できた。これらの実験事実は,入射軟X線のエネルギーと入射角を適切に制御することによって,特定の高さにある特定のサイトにおける光化学反応(結合切断)を選択的に増加させられることを意味している。

利用HS-(CH_2)_<15>-COOCH_3(以下简称C16)和HS-(CH_2)_<11>-COOCH_3(以下简称C12)两种不同长度的分子制备了自组装单分子层。 ）。当用530eV左右的几个能量的软X射线照射该样品时，我们检测到与软X射线吸收相关的发射电子和与化学键断裂相关的分离离子，并发现入射角满足布拉格条件。 （距基板表面约20度），观察到由于驻波的产生而导致的电子和离子强度的变化。此外，当我们详细检查能量依赖性时，我们观察到两个分子在可能发生离子解吸的 01s→*(OCH_3) 峰处解吸离子数量增加，表明存在位点选择性现象。可以确认离子解吸。另一方面，关于高度选择性，由于C16和C12之间分子的OCH_3部分距基底表面的高度不同，因此预计解吸离子的强度将表现出不同的角度依赖性。当我们实际比较它们时，观察到明显的差异，并证实在某个入射角度下，C16的离子解吸增加，而在另一个入射角度下，C12的离子解吸增加。这些实验事实意味着，通过适当控制入射软X射线的能量和入射角度，可以选择性地增加特定高度的特定位置的光化学反应（键断裂）。

项目成果

軟X線定在波を用いた高さ選択的化学結合切断の試み

尝试使用软 X 射线驻波进行高度选择性化学键断裂

• 发表时间: 2008
• 作者: 杉本直己;三好大輔(in press);雨宮健太
• 通讯作者: 雨宮健太