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超低温・超高圧下の固体水素の分光学的研究

研究報告コード R030000209
掲載日 2005年2月22日
研究者
  • 百瀬 孝昌
研究者所属機関
  • 京都大学大学院理学研究科
研究機関
  • 京都大学
報告名称 超低温・超高圧下の固体水素の分光学的研究
報告概要 固体や液体などの凝縮系の線幅は一般的に非常に広いため、分光学的手法を用いた詳細な研究はこれまでほとんど行われていない。しかしながら、固体水素の凝縮相としては、例外的に高分解能分光が可能であることを最近見出した。固体水素はもっとも基本的で単純な分子(H2)から構成される分子性結晶であることから、分子性結晶あるいは分子間多体相互作用の研究の理想的なモデル系である。また、その簡単な構成にも関わらず、固体水素は温度や圧力を変えることによって、様々な相転移を示すことが知られている。そこで、この固体水素の高分解能分光特性を用いて、固体水素の振動・回転・電子状態の温度・圧力依存性を微視的に調べることにより、固体内の分子集団固有の相互作用の解明、特にこれまで曖昧にされてきた分子集団における多体相互作用の定量的な研究や、固体水素の相転移等の動的過程の微視的な立場からの研究を進めた。特に相転移現象の研究のためには、出来る限り低温・高圧の固体を作り出すことが望まれることから、本研究ではそのための超低温・超高圧下における分光手法の開発を進めながら、固体水素の様々な光学遷移の分光研究を行った。
画像

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研究分野
  • 電子分光法
  • 相転移・臨界現象一般
関連発表論文 (1) Simon Tam, Mario E. Fajardo, Hiroyuki Katsuki, Hiromichi Hoshina, Tomonari Wakabayashi, and Takamasa Momose, “High Resolution Infrared Absorption Spectra of Methane Molecules Isolated in Solid Parahydrogen Matrices”, J. Chem. Phys. 111 (9), 4191-4198 (1999).
(2) Norihito Sogoshi, Toshiyasu Kato, Tomonari Wakabayashi, Takamasa Momose, Simon Tam, Michelle E. DeRose and Mario E. Fajardo, “High Resolution Infrared Absorption Spectroscopy of C60 Molecules and Clusters in Parahydrogen Solids”, J. Phys. Chem. A104 (16), 3733-3742 (2000).
(3) Hiroyuki Katsuki and Takamasa Momose, “Observation of Rovibrational Dephasing of Molecules in Parahydrogen Crystals”, Phys. Rev. Lett. 84 (15), 3286-3289 (2000).
(4) Takamasa Momose, Yu Zhang and Takeshi Oka, “High Resolution Spectroscopy of Ions in γ-ray Irradiated Solid Parahydrogen”, Physica B, 284-288, 387-388 (2000).
(5) Masaaki Miki and Takamasa Momose, “Rovibrational Transitions and Nuclear Spin Conversion of Methane in Parahydrogen Crystals”, Low Temp. Phys. 26 (9/10), 661-668 (2000). [Fiz. Nizk. Temp. 26 (9/10), 899-908 (2000).]
(6) Takamasa Momose, C. Michael Lindsay, Yu Zhang and Takeshi Oka, “Sharp Spectral Lines Observed in γ-ray Ionized Parahydrogen Crystals”, Phys. Rev. Lett. 86 (21), 4795-4798 (2001).
研究制度
  • さきがけ研究21 「状態と変革」領域
研究報告資料
  • 百瀬 孝昌. 超低温・超高圧下の固体水素の分光学的研究. 「さきがけ研究21」研究報告会 「状態と変革」領域 第2期研究者 講演要旨集(研究期間:1998-2001),2001. p.45 - 46.

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