イオン・半導体マイクロクラスターの分裂・蒸発の実験的研究

离子和半导体微团簇裂变与蒸发的实验研究

基本信息

批准号：
04230212
负责人：
篠原久典
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Mie University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、アルカリハライドなどのイオン結晶性マイクロクラスター、或いは炭素クラスター(フレーレン)に代表される半導体クラスターのレーザー高密度光励起に伴うダイナミックス、特に、クラスターの蒸発分裂、および解離過程を解明することを目的とした。本研究ではアルカリハライドクラスターとしてNaclクラスターを、また半導体クラスターとして炭素クラスターをダーゲットにした。(1)Naclクラスターの光解離とイオン化:(Nacl)結晶にレーザーを照射してクラスターを生成させると、Clが脱離したタイプのNa^+(Nacl)_<n-1>型クラスターが観測されることが、解っていた。これは、(Nacl)_n+hv→Nz^+…Cl(Nacl)_<n-1>+e^-のクラスター内反応により、Na^+…Cl結合が解裂しやすいためである。本研究では(Nacl)_nクラスターのレーザーイオン化で、intactイオン(Nacl)^+_nを観測することに成功した。また、Na^+(Nacl)_<n-1>型クラスターイオンの光解離で、Na^+_2(Nacl)_<n-2>,Na^+_3(Nacl)_<n-3>型クラスターイオンを初めて観測することに成功した。(2)高次フレーレン、および金属内包フレーレンの光イオン化と解離:C_<60>,C_<70>以上の高次フレーレン(C_<76>,C_<78>,C_<84>,C_<90>〜C_<96>)は、C_<60>などと比較して、同程度の(レーザー光照射に対して)安定性をもつことが解った。さらに、金属を内包したフレーレン(例えば、Sc_2@C_<82>やSc_2@C_<84>)は、通常のフレーレンと比較して、光解離を起し易いであろうか。本研究では、単離されたSc_2@C_<82>とSc_2@C_<84>のレーザー脱離を行なった結果、高次フレーレンと同程度のレーザー光に対する安定性をもつことが解った。

本研究旨在阐明与离子晶体微团簇（例如碱金属卤化物）或半导体团簇（例如碳团簇（frerenes））的激光高强度光学激发相关的动力学，特别是团簇的蒸发分裂和解离过程。在这项研究中，我们将 Nacl 簇作为碱卤化物簇，将碳簇作为半导体簇。 (1) Nacl簇的光解离和电离：当用激光照射(Nacl)晶体以生成簇时，观察到Cl被消除的Na^+(Nacl)_<n-1>型簇。会发生的。这是因为(Nacl)_n+hv→Nz^+...Cl(Nacl)_<n-1>+e^-的簇内反应导致Na^+...Cl键很容易断裂。在这项研究中，我们通过激光电离(Nacl)_n簇成功地观察到了完整的离子(Nacl)^+_n。另外，由于Na^+(Nacl)_<n-1>型簇离子的光解作用，Na^+_2(Nacl)_<n-2>、Na^+_3(Nacl)_<n-3> type 我们首次成功观测到簇离子。 (2)高阶富勒烯和金属富勒烯的光电离和解离：C_<60>、C_<70>及更高阶(C_<76>、C_<78>、C_<84>、C_<90>的高阶富勒烯发现～C_<96>具有与C_<60>相同水平的稳定性(对抗激光照射)。此外，金属封装富勒烯（例如Sc_2@C_<82>和Sc_2@C_<84>）是否比普通富勒烯更容易发生光解离？在本研究中，我们对分离的Sc_2@C_<82>和Sc_2@C_<84>进行了激光解吸，发现它们对激光具有与高阶富勒烯相同的稳定性。