51探花

【本学研究者情报】

〇多元物质科学研究所　教授　髙桥正彦

【発表のポイント】

• 分子を构成する原子个々の运动スピードの计测に世界で初めて成功
• "ナノの世界"で原子に働く瞬时的な力を测定するための基盘技术の创出
• 分子の机能性や反応性が何故そのように発现するかの起源をナノスケールで直接的に観察?解明しようとする目标に向けた大きな一歩

【概要】

重力を受けて振り子が往復运动を繰り返すように、分子を构成する原子はナノスケールの力学法则に従って絶えず运动しており、それら原子运动が分子の机能性や反応性の起源となっています。しかし原子のそうした运动はこれまで原子の集団运动のエネルギーを计测することにより间接的に调べられてきましたが、実际に个々の原子が分子の中でどのように运动しているかを直接観测することはできていませんでした。

东北大学多元物质科学研究所の髙桥正彦教授、鬼塚侑树助教、立花佑一博士、金谷諭大学院生の実験グループおよび东北大学大学院理学研究科の河野裕彦客员研究者（名誉教授）の理论グループからなる共同研究チームは、分子を构成する原子种个々の运动スピードを测定する、いわば「原子のスピードガン」の开発に初めて成功しました。

本研究は、野球のスピードガンで用いる电波を高速电子线に置き换えて电子の衝突前后のエネルギー変化を调べることにより、水素原子（贬）と重水素原子（顿）が结合した重水素化水素（贬顿）分子を构成する贬原子と顿原子个々の运动スピードを精密に计测できることを実験と理论の両面で実証しました。さらに、対象とする分子の化学组成も定量的に解析できることも併せて示しました。

ユニークな特徴を併せ持つ本计测法の応用は多岐にわたります。例えば、不安定な分子に活用すれば、ナノスケール（ナノは10亿分の1）の世界で起こる反応が进むにつれ、原子に働く力が时々刻々変化していくさまを计测することが可能になるなど、分子の机能性や反応性の理解に质的変化をもたらすことが期待されます。

本研究成果は、英国王立化学会が刊行する国際学術誌「Physical Chemistry Chemical Physics」に2023年2月15日（現地時間）付でオンライン速報版として掲載されました。

原子のスピードガンの概念図。
电子を当てて、原子の速度を测る。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学多元物质科学研究所
教授　髙桥　正彦（たかはし　まさひこ）
TEL： 022-217-5386
贰-尘补颈濒：masahiko*tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）

（报道に関すること）
东北大学多元物质科学研究所　
広报情报室
罢贰尝：022-217-5198
贰-尘补颈濒：press.tagen*grp.tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）