研究内容

分子高励起状態のダイナミックスに関する研究

電子的連続状態に埋もれた分子状態は，波動関数が単なるボルン・オッペンヘイマー積で書くことができないため，その生成と崩壊のダイナミックスは衝突物理学における興味深い研究対象です．私たちは，シンクロトロン放射光や電子衝突により分子を高く励起させ，様々な反応の断面積測定を通してダイナミックスについて研究しています．最近では，液体ヘリウムと磁性体触媒を用いて100%ゼロ回転準位にあるパラH2ガスを発生させ，その光解離断面積測定することにより，水素分子2電子励起状態の解離過程における非断熱遷移の影響を探っています．東京工業大学 河内・北島研究室との共同研究も行っています．

関連リンク：上智大学理工学部ミニレクチャー

解離性電子付着反応ダイナミックスに関する研究

電子と分子の衝突において，電子が分子に共鳴的に付着し，その後解離を起こす反応が知られています．反応式では，AB + e－ --> AB－ --> A－ + B と書くことができ，この反応が最も簡単な組み換え反応であることが理解できます．つまり，この反応は組み換え反応のプロトタイプということができます．また，中間状態である AB－ は，上述の分子高励起状態と同様に，電子的連続状態に埋もれており，量子力学的に記述することが難しく，そのダイナミックス研究は衝突物理学の挑戦的研究課題です．現在は，反応の結果生成するフラグメントイオンの速度分布測定装置を開発している最中です．

原子分子の多重電離過程の解明

原子分子の内殻電子イオン化に伴い，複数の電子がイオン化する多重電離過程が起こります．このような多電子過程は，起こる確率は低い一方，量子力学的に正確に見積もることが難しい電子-電子間相互作用の影響を如実に反映します．この過程を観測するには，複数の電子を同時に計数する必要があります．そのため，永久磁石とソレノイドを用いた「磁気ボトル」と呼ばれる特殊な飛行時間型電子エネルギー分析器を用いて同時計数実験をおこなっています．富山大，佐賀シンクロトロン，KEK，新潟大，南ソルボンヌ大との共同研究です．