2010年2月15日
独立行政法人 理化学研究所
独立行政法人 科学技術振興機構
分子から放出された光電子の波動関数を決定することに成功
―“分子に乗って”光電子が飛び出す様子を観察する―
報道発表資料
物質が持つ特徴的な物性や機能は、それを構成している分子そのものの固有な形（分子構造）に依存しています。分子同士の衝突で起こる化学反応も、分子構造とその向きが重要な因子です。特に、立体選択的に進む化学反応は、分子中の電子の偏り（分布）に起因するため、実際の電子が、どのような方向に偏っているのかを知ることが非常に重要です。しかし、分子自身はランダムに動くため、化学反応全体を観察しても、方向に関する情報は平均化されてしまいます。
基幹研究所鈴木化学反応研究室の研究グループと科学技術振興機構は、一酸化窒素分子（NO）の光イオン化過程をモデルとして、飛び出す光電子の波動関数を、分子の視点から、あたかも“分子に乗って”（分子固定座標系）決定することに成功しました。
まず0.25ピコ秒の第1のレーザー光パルスで、特定の方向を向いた分子だけを励起状態にし、第2のパルスで、分子から光電子を放出させます。高速度カメラや超解像処理回路の開発、理論の定式化などを行った結果、光電子の波動関数を分子固定座標系で決定することができました。この研究手法は、本質的な物性の解明に貢献するとともに、複雑な多原子分子や、化学反応途上の分子へも適用できると期待されます。
独立行政法人理化学研究所
基幹研究所 鈴木化学反応研究室
主任研究員 鈴木 俊法（すずき としのり）
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