1: もろ禿 ◆SHINE.1vOk もろ禿HINE! ★@\(^o^)/ 2015/09/25(金) 22:17:09.29 ID:???.net
超高速光化学反応を可視化する「分子ムービー」の原理を実証 | KEK
http://www.kek.jp/ja/NewsRoom/Release/20150924143000/


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図1 光電子回折の原理図
XFEL照射によって、ヨウ素分子の中の左のヨウ素原子から光電子が放出される(左図)。その光電子は右隣のヨウ素原子に散乱される(中図)。その結果、左から出た光電子波と右のヨウ素原子による散乱波によって干渉パターンを生じる(右図)。干渉パターンの形状は原子間距離に依存するので、干渉パターンの測定により原子間距離を決定することができる。
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図2 光電子回折装置の概念図
パルス分子線の中のヨウ素分子は、YAGレーザーパルスの電場の方向に向きが揃えられる。YAGレーザーパルスと同期したXFELパルスによって、ヨウ素分子から光電子が放出されると、分子結合は切断されヨウ素イオンとして解離する。上部の検出器で光電子の速度分布画像を観測し、下部の検出器で解離イオンの速度分布画像を観測する。
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図3 光電子回折像およびその角度分布
(a)光電子回折の二次元画像。ヨウ素原子(I)の2p光電子は、黄色の同心円で挟まれた領域に観測されている。この画像から2p光電子は、XFELの電場ベクトルおよびヨウ素分子の分子軸に平行なz軸方向(この画像の場合、水平方向)に強く放出されていることがわかる。
(b)極座標で表した、xz面内の2p光電子の角度分布。光電子の強度は、中心からの長さに比例する。黒丸印は実験結果で、赤曲線は分子の向きのバラツキを考慮に入れた理論による計算結果。
(c)極座標で表した、xz面内の2p光電子の角度分布の理論計算の結果。この計算では、分子の向きはz軸方向に固定しているので、光電子波と散乱波の干渉効果が顕著に現れている。
赤曲線は一回散乱の計算結果で、青曲線は無限回散乱の計算結果。


本研究成果のポイント
 ● 向きを揃えた気体分子1つから光電子回折像>>1を測定することに初めて成功
 ● 超高速気相光化学反応を可視化する「分子ムービー」の原理実証に成功


【概要】

高エネルギー加速器研究機構(KEK)、東京大学、立命館大学、千葉大学、京都大学、日本原子力研究開発機構(JAEA)、理化学研究所(理研)、高輝度光科学研究センター(JASRI)は、X線自由電子レーザー(XFEL)>>2施設「SACLA>>3」を用いて、向きを揃えたヨウ素分子(I2)からのX線光電子回折像を観測することに成功しました。

光を照射することで物質に化学変化を起こす多くの光化学反応は、ピコ秒~フェムト秒>>4の超高速で進行する反応なので、その超高速過程を光電子回折法で直接観測した例はこれまでありませんでした。研究グループは、気体ヨウ素分子の向きをレーザー電場で制御し、大強度・超短パルスであるXFELを用いることにより、ヨウ素分子から光電子が出る瞬間の分子構造を捉えることに成功しました。これは、超高速で起こる気相光化学反応を可視化する「分子ムービー」の原理を実証したことになります。

本研究は、KEK物質構造科学研究所の柳下明シニアフェロー、中嶋享特任助教(現JASRI博士研究員)、和田健特別助教、東京大学の酒井広文准教授、峰本紳一郎助教、立命館大学の寺本高啓助教、千葉大学の藤川高志名誉教授、水流翔太DC2、京都大学の間嶋拓也助教、JAEAの赤木浩研究副主幹、理研放射光科学総合研究センター・ビームライン研究開発グループの矢橋牧名グループディレクター、JASRI・XFEL利用研究推進室の富樫格研究員らを中心とした共同研究グループの成果です。本研究は、SACLAのビームラインBL3を利用して行われました。

本成果は、オンライン版の科学雑誌『Scientific Reports』の9月15日号(現地時間)に掲載されました。


(以下略)

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1443187029/
 
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2: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/09/25(金) 22:20:27.51 ID:pjKLJxL7.net
可視化しちゃうのか
これを機にAVのモザイクも外してしまおう

4: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/09/25(金) 22:26:13.09 ID:zfPO5QXp.net
ヨウ素以下の小さい原子でどれくらい見えるんだろう

7: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/09/25(金) 22:45:52.69 ID:cKNhodHv.net
物性関係の技術は基地外じみてるな、、、

9: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/09/25(金) 23:13:58.06 ID:x7te1HhX.net
SACLAって、Spring-8の隣にある施設のことか

10: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/09/26(土) 08:37:48.55 ID:LMpWVwb3.net
綺麗すぎてシミュレーションと区別ができない