IMRAM

Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

東北大学
多元物質科学研究所

LAST UPDATE 2021/05/18

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    渡邉昇 Noboru WATANABE
    准教授 Associate Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    東北大学多元物質科学研究所
    Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

    マテリアル・計測ハイブリッド研究センター 量子電子科学研究分野
    Materials-Measurement Hybrid Research Center, Quantum Electron Science
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    分子科学
    電子散乱分光
    衝突物理
    量子化学
    Molecular science
    Electron scattering spectroscopy
    Collision physics
    Quantum chemistry
研究テーマ
Research Subject
電子散乱分光を用いた分子内電子運動の研究
Investigation of electronic motions in molecules using electron scattering spectroscopy

研究の背景 Background

自然現象の理解は、モノの性質を決める基本構成単位であるところの原子・分子の構造や物性、および電磁波や荷電粒子との相互作用に関する知見にその基盤をおいています。特に、物質の機能性や反応性の多くは物質内の電子運動に強く支配されており、その詳細な理解が求められてきました。

Our fundamental understanding of nature is based on the atomic-scale knowledge of structures and properties of matter as well as interactions with radiation and charged particles. In particular, a number of properties of matter, such as functionality and reactivity, are strongly governed by motions of the constituent electrons. Thus, detailed understandings of electronic motions have long been required.

研究の目標 Outcome

電子散乱実験は物質の電子構造を調べる上で強力な実験手法の一つです。電子散乱断面積の移行運動量依存性からは、分子軌道の形状や物質内電子の運動相関および電子励起ダイナミクスなどに関する多くの情報を得ることができます。私は物質内の電子運動を明らかにすべく、電子散乱を用いた新規分光法の開発を行っています。

Electron scattering experiments are powerful tools for investigating the electronic structure of matter. The momentum transfer dependence of the scattering cross sections provides valuable information about the shape of molecular orbitals, correlated motion of electrons, electronic excitation dynamics and so on. The main objective of my research is to develop new spectroscopic methods using electron scattering for elucidation of electronic motions in molecules.

研究図Research Figure

Fig.1. Interference phenomena observed in the electron momentum distribution of non-bonding orbitals of CF4. Fig.2. Schematic of an electron-ion coincidence spectrometer developed to observe electron scattering cross sections in molecular frame. Fig.3 Coulomb hole of N2 determined by an x-ray scattering experiment.

文献 / Publications

J. Chem. Phys. 138, 184311 (2013). Phys. Rev. Lett. 108, 173201 (2012). J. Chem. Phys. 137, 114301 (2012). Phys. Rev. A 75, 052701 (2007).
J. Chem. Phys. 108, 4545 (1998). Molecular Science 7, A0059 (2013), award accounts.

研究者HP