フラーレン生成に関与する炭素クラスターの分光研究

富勒烯生产中涉及的碳簇的光谱研究

基本信息

批准号：
11165224
负责人：
若林知成
金额：
$ 2.56万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

フラーレンやカーボンナノチューブの構成要素として興味のもたれている環状構造の炭素クラスターC_n(n=10-30)について、それらを特徴づける電子遷移の観測と帰属を目指している。その結果は単に炭素ネットワーク構造の生成機構の解明のみならず、宇宙空間に存在する未知のクラスターの同定等に役立つ基礎的データを与える。本研究の特徴は、レーザー蒸発法とネオン固体または固体水素を用いた低温マトリックス分離分光法との組み合わせにより、炭素クラスターの電子遷移を低温ならではのシャープなスペクトルとして観測することが可能となり、スペクトルの微細構造からクラスターの振動状態に関する情報まで得られることである。また負イオンクラスターをマトリックス分離前に予めサイズ選別することにより、スペクトルの帰属を曖昧さなく行える点も大きな特徴である。初年度に当たる本年度はまず、クラスター発生源、および、負イオンを中性クラスターから分離するためのビーム輸送系の製作を行い、そのイオンビームの評価を行った。その結果、得られた負イオンビームの強度は空間電荷効果から見積もられる最大値に近い値を示し、このことからほぼ設計通りの仕様が達成されていることを確認した。今後は、クラスター発生源の繰り返し周波数を上げるなどしてマトリックスに蓄積されるイオンの総量を増やしたうえで、これをネオンガスとともに4Kの極低温基板上に吹き付けてマトリックスとし、その紫外可視吸収スペクトルの測定を行う計画である。

我们旨在观察并分配表征碳簇C_N（n = 10-30）的电子跃迁，这是富勒烯和碳纳米管的组成部分。结果提供了基本数据，不仅可以阐明生成碳网络结构的机制，而且还用于识别外太空中存在的未知簇。这项研究的特征是，通过使用霓虹灯固体或固体氢结合激光蒸发和低温矩阵分离光谱，可以观察到碳簇的电子过渡为较低温度独有的尖锐光谱，并且可以从频谱微结构到晶状体的振动状态获得信息。另一个主要特征是，通过在矩阵分离之前预先大小的负离子簇，可以在没有歧义的情况下分配光谱。今年是第一年，我们首先制造了一个梁传输系统，以将簇的生成源和负离子与中性簇分开，并评估了离子束。结果，所获得的负离子束强度接近从空间电荷效应估计的最大值，因此，从中证实了规格几乎与设计一样。将来，该计划是增加簇源的重复频率，增加矩阵中积累的离子的总数，然后将其喷在4K低温底物上，以及霓虹灯气体以形成基质，并测量紫外线可见的吸收光谱。