博士（理学）, 東京大学

ナノ・カーボン

アミノ酸

クラスタ-

光電子分光

ペニング電子分光

ナノテク・材料, 基礎物理化学

2011年 - 現在
電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授

2007年 - 2011年
東北大学, 大学院理学研究科 化学専攻, 助教

1995年 - 2007年
東北大学, 大学院理学研究科 化学専攻, 助手

2000年 - 2002年
オックスフォード大学, Physical and Theoretical Chemistry Laboratory, ラムゼーフェロー（文部省長期在外研究員）

1992年 - 1995年
東京大学, 大学院理学系研究科, 化学専攻 博士課程, 博士（理学）

1990年 - 1992年
東京大学, 大学院理学系研究科, 化学専攻 修士課程, 修士（理学）

1986年 - 1990年
東京大学, 理学部, 化学科

2019年03月 - 2021年02月
代表正会員, 公益社団法人日本化学会, 学協会

2017年11月 - 2018年10月
代議員, 公益社団法人日本化学会, 学協会

2017年03月 - 2018年02月
電子情報委員会委員長, 日本化学会関東支部, 学協会

2016年03月 - 2018年02月
常任幹事, 日本化学会関東支部, 学協会

2017年10月 - 2017年10月
総務委員長，ポスター賞審査委員, 電気通信大学100周年記念国際シンポジウム International Sumposium on "Novel Energy Materials and Catalysts for Future Earth", その他

2016年03月 - 2017年02月
電子情報委員会副委員長, 日本化学会関東支部, 学協会

2016年09月 - 2016年09月
座長(2A02～05), 第10回分子科学討論会2016神戸, 学協会

2016年06月 - 2016年06月
実行委員会副委員長, 第32回化学反応討論会, その他

2016年06月 - 2016年06月
座長（招待講演 S4）, 第32回化学反応討論会, その他

2016年05月 - 2016年05月
世話役, 有機物性連携セミナー（電通大、大阪大、分子研）, その他

2016年03月 - 2016年03月
座長（4E3-37～41）, 日本化学会第96春季年会, 学協会

2014年04月 - 2016年03月
庶務委員, 原子衝突学会, 学協会

2013年03月 - 2013年03月
座長（2G8-48～50）, 日本化学会第93春季年会, 学協会

2011年09月 - 2011年09月
座長（1A20-1A21）, 第５回分子科学討論会2011札幌, 学協会

2010年09月 - 2010年11月
世話人, 特定領域研究 高次系分子科学 第１回若手の会シンポジウム, その他

2010年09月 - 2010年09月
Organizer, G-COE International Symposium on Physical Chemistry - Structures, Reactions, and Other Chemical Properties of Molecular Systems, その他

2008年12月 - 2009年03月
会計，実行委員, 大野公一先生御退職祝賀シンポジウム－ 分子科学の未来へ向けて －, その他

2008年09月 - 2008年11月
会場責任者，実行委員, 平成20年度日本分光学会年次講演会, その他

2006年10月 - 2007年09月
プログラム委員，実行委員, 第1回分子科学討論会2007仙台, 学協会

2002年07月 - 2003年06月
実行委員, 第19回化学反応討論会サテライトシンポジウム, その他

2002年07月 - 2003年06月
ホームページ責任者，実行委員, 第19回化学反応討論会

1995年09月 - 1995年11月
実行委員，会場責任者, 日本化学会東北支部 第15回物理化学コロキウム, その他

1995年06月 - 1995年09月
プログラム委員，実行委員, 分子構造総合討論会1995, その他

受賞日 2023年03月
一般社団法人目黒会, 目黒会賞は各年度の学域卒業生および大学院修了生の内、成績優秀な者として、学内選考委員会によって選考され、電気通信大学長から推薦された方々に、一般社団法人目黒会が表彰するものです。
令和4年度目黒会賞, 本吉 順
その他の賞, 日本国

受賞日 2018年02月
Physical Chemistry Chemical Physics
2018 PCCP HOT Article, Yoshihiro Yamakita;Nanae Yokoyama;Bing Xue;Naoyuki Shiokawa;Yu Harabuchi;Satoshi Maedal;Takayoshi Kobayashi

受賞日 2008年02月
American Institute of Physics
Phonon dispersions of hydrogenated and dehydrogenated carbon nanoribbons
A selected paper in Virtual Journal of Nanoscale Science & Technology 17(8), Megumi Yamada;Yoshihiro Yamakita;Koichi Ohno

受賞日 2007年
Marquis Who's Who in the World 2007, Yoshihiro Yamakita

受賞日 2000年02月
The Ramsay Memorial Fellowships Trust
ラムゼーフェローシップ

財団法人松尾学術振興財団
松尾学術研究助成金, 山北佳宏

励起原子衝突イオン化による 多環芳香族炭化水素の表面電子状態の研究
山北 佳宏
筆頭著者, 材料表面, 9巻, 2号, 掲載ページ 37-45, 出版日 2024年03月19日, 査読付, 招待
研究論文（学術雑誌）, 日本語

Development of a retarding-field type magnetic bottle spectrometer for studying the internal-conversion process of ^235mU
Y. Shigekawa, Y. Kasamatsu, Y. Yamakita, Y. Yasuda, E. Watanabe, N. Kondo, H. Haba, A. Shinohara
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, Elsevier, 976巻, 掲載ページ 164207-1-164207-10, 出版日 2020年10月01日, 査読付, 国際誌
研究論文（学術雑誌）, 日本語

Penning ionization electron spectroscopy of anisole, thioanisole, and selenoanisole by collision with He*(23S): Conjugation effects and conformational stability
Yuki Ishiguro; Yoshihiro Yamakita; Naoto Hayashi
Chemical Physics Letters, Elsevier {BV}, 754巻, 掲載ページ 137653-137653, 出版日 2020年09月01日, 査読付, 国際誌, The electronic structures of chalcogenoanisole C₆H₅XCH₃ (X = O, S, and Se) have been determined by Penning ionization electron spectroscopy experiments with density functional theory (DFT), multi-configuration molecular orbital, and natural bond orbital (NBO) calculations. Ionization energies and electron distributions outside molecular surfaces were calculated by outer valence Green's functions (OVGF) and exterior electron density (EED) calculations, respectively. The PIES spectra and calculations allow characterizations of conformational potential with respect to the Cring-X bond. It has been found that selenoanisole is in the vertical from. The σ-π interaction is calculated to become stronger on going X = O → S → Se.
研究論文（学術雑誌）, 日本語

Classical trajectory calculations for state-resolved Penning ionisation reactions of polycyclic aromatic hydrocarbon C₁₀H₈ in collision with He*(2³S)
Yoshihiro Yamakita; Naoki Kai
筆頭著者, Molecular Physics, Informa UK Limited, 117巻, 21号, 掲載ページ 3184-3193, 出版日 2019年07月15日, 査読付, 招待, 国際誌
研究論文（学術雑誌）, 英語

Femtosecond electronic relaxation and real-time vibrational dynamics in 2′-hydroxychalcone
Yoshihiro Yamakita; Nanae Yokoyama; Bing Xue; Naoyuki Shiokawa; Yu Harabuchi; Satoshi Maeda; Takayoshi Kobayashi
筆頭著者, Physical Chemistry Chemical Physics (2018 PCCP HOT Articles, Frontback Cover), Royal Society of Chemistry (RSC), 21巻, 10号, 掲載ページ 5344-5358, 出版日 2019年03月14日, 査読付, 国際誌,

Electronic relaxation, proton transfer and instantaneous vibrational frequency change after the impulsive excitation by a deep ultraviolet 9 fs pulse were studied.

研究論文（学術雑誌）, 英語

Photofragment imaging from mass-selected ions using a reflectron mass spectrometer I. Development of an apparatus and application to Mg⁺-Ar complex,
H. Hoshino; Y. Yamakita; K. Okutsu; Y. Suzuki; M. Saito; K. Koyasu; K.Ohshimo; F.Misaizu
Chemical Physics Letters, 630巻, 掲載ページ 111-115, 出版日 2015年06月16日, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Penning ionization electron spectroscopy of van der Waals clusters
Ohno, K; Tanaka, H; Yamakita, Y; Maruyama, R; Horio, T; Misaizu, F
JOURNAL OF ELECTRON SPECTROSCOPY AND RELATED PHENOMENA, 112巻, 掲載ページ 115-128, 出版日 2000年11月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

A highly sensitive electron spectrometer for crossed-beam collisional ionization: A retarding-type magnetic bottle analyzer and its application to collision-energy resolved Penning ionization electron spectroscopy
Y Yamakita; H Tanaka; R Maruyama; H Yamakado; F Misaizu; K Ohno
REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS, AMER INST PHYSICS, 71巻, 8号, 掲載ページ 3042-3049, 出版日 2000年08月, 査読付, A highly sensitive electron energy analyzer which utilizes a "magnetic bottle" combined with a retarding electrostatic field has been developed for Penning ionization electron spectroscopy. A beam of metastable rare-gas atoms is crossed with a continuous supersonic sample beam in the source region of the analyzer. The emitted electrons are collected by an inhomogeneous magnetic field (the magnetic bottle effect) with a high efficiency of nearly 4 pi solid angle, which is more than 10(3) times higher than that of a conventional hemispherical analyzer. The kinetic energy of electrons is analyzed by scanning the retarding field in a flight tube of the analyzer in the presence of a weak magnetic field. The velocity of the metastable atoms can also be resolved by a time-of-flight method in the present instrument. Examples of Penning ionization electron energy spectra as a function of collision energy are presented for Ar and N-2 with metastable He*(2 S-3) atoms. This instrument has opened the possibility for extensive studies of Penning ionization electron spectroscopy for low-density species, such as clusters, ions, electronically excited species, unstable or transient species, and large molecules with low volatility. (C) 2000 American Institute of Physics. [S0034-6748(00)05108-X].
研究論文（学術雑誌）, 英語

Observation of collisional ionization electron spectra of van der Waals clusters with metastable He-*(2 S-3) atoms: An evidence for autoionization from superexcited Ar clusters
H Tanaka; R Maruyama; Y Yamakita; H Yamakado; F Misaizu; K Ohno
JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, AMER INST PHYSICS, 112巻, 16号, 掲載ページ 7062-7067, 出版日 2000年04月, 査読付, Penning ionization electron spectra (PIES) of van der Waals clusters have been observed for the first time by means of a newly developed magnetic bottle electron spectrometer, which is 1000 times more efficient than a conventional PIES apparatus. In the PIES of Ar clusters with He*(2 S-3), two bands of Ar 3p hole characters with different ionization energies (IE), band A (IE=ca.15 eV) and band B (IE=ca.13.5 eV), were observed. Band A was assigned to vertical transitions in Franck-Condon regions corresponding to the band in the ultraviolet photoelectron spectra (UPS) of clusters reported by Carnovale [J. Chem. Phys. 90, 1452 (1989)]. Band B, which is an extra band missing in the UPS of clusters, can be ascribed to the autoionization into a stable structure of Ar-n(+) via superexcited states of Ar-n. Band B can be considered as an adiabatic ionization which is forbidden as a direct ionization. The energy difference of ca. 1.5 eV between the vertical IE for band A and the adiabatic IE for band B was found to agree well with the reported binding energy of the trimer ion core. (C) 2000 American Institute of Physics. [S0021-9606(00)00712-1].
研究論文（学術雑誌）, 英語

Photoionization and density functional theory study of clusters of acetone containing an alkali metal atom, M((CH3)(2)CO)(n) (M = Li, Na): intracluster electron transfer from metal to acetone in 1 : 1 complexes
H Tsunoyama; K Ohshimo; Y Yamakita; F Misaizu; K Ohno
CHEMICAL PHYSICS LETTERS, ELSEVIER SCIENCE BV, 316巻, 5-6号, 掲載ページ 442-448, 出版日 2000年01月, 査読付, Ionization threshold energies of clusters of Li and Na atoms solvated by acetone have been determined by laser photoionization. The thresholds for 1:1 complexes agree well with calculated adiabatic ionization potentials based on density functional theory. The structures and charge distributions obtained from the calculation show that electron transfer from the alkali atom to acetone occurs more efficiently in Li((CH3)(2)CO) than in Na((CH3)(2)CO). This difference in the extent of electron transfer can be understood by a consideration of the orbital overlap between the metal np and O2p orbitals and the sp hybridization on the alkali atom. (C) 2000 Elsevier Science B.V. All rights reserved.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Negative-Ion Photoelectron Spectroscopy of Cu Clusters Reacted with NO Molecules
F. Misaizu; M. Furuhashi; A. Takada; Y. Yamakita; K. Ohno
European Phys. J. D, 9巻, 1-4号, 掲載ページ 297-301, 出版日 1999年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Photoionization and density functional study of clusters of alkali metal atoms solvated with acetonitrile molecules M(CH3CN)n (M=Li and Na)
Keijiro Ohshimo; Hironori Tsunoyama; Yoshihiro Yamakita; Fuminori Misaizu; Koichi Ohno
Chem. Phys. Lett., 301巻, 3-4号, 掲載ページ 356-364, 出版日 1999年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Collision energy resolved Penning ionization electron spectra of polycyclic aromatic hydrocarbons
Yamauchi, M.; Yamakita, Y.; Yamakado, H.; Ohno, K.
Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 88-91巻, 出版日 1998年, 査読付
研究論文（学術雑誌）

Phonon dispersions of hydrogenated and dehydrogenated carbon nanoribbons
Megumi Yamada; Yoshihiro Yamakita; Koichi Ohno
Phonon dispersion relations are presented for carbon nanoribbons along multirow structures of hexagonal rings with zigzag and armchair edges. The dispersions are compared with the Gamma K and Gamma M dispersions of graphite as a function of ribbon width m. The force constants are obtained from zone folding for those of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) based on a transferable force-field model (MO/8 model). The vibrational mode patterns at the Gamma point are calculated to be longitudinal or transverse in zigzag nanoribbons. All of the normal modes are categorized into the following four groups. (1) The acoustic branches which converge to the origin at Gamma point allow estimation of the group velocity from their slopes. (2) The acoustic harmonics display systematic vibrational patterns with nonzero phase relations in the width direction. The number of nodes in amplitudes, k = 1-m, represents dispersions in the width direction. (3) The optical branches which are commensurate with the multirow structures are optical fundamentals, whereas those incommensurate are optical harmonics. Both display systematic frequency changes with respect to the number of nodes (k) and ribbon widths (m). The optical harmonics of zigzag ribbons at Gamma point shift in proportion to the inverse of ribbon width 1/m, whereas the acoustic harmonics depend on 1/root m. (4) The CH vibrations are less dispersive than these CC vibrations. The CH out-of-plane modes are characterized by strong infrared intensities, and their frequencies are calculated to be higher in zigzag ribbons than in armchair ribbons. This order is in line with the general tendencies for PAHs with solo and duo CH bonds. Hydrogenated and dehydrogenated nanoribbons are calculated to show similar phonon dispersions for their carbon networks. Phonon densities of states (DOSs) are compared between the nanoribbons and PAHs with particular shapes. Prominent DOS peaks are uniquely obtained for zigzag nanoribbons and linear PAHs at similar to 400 and 1400 cm(-1). Complete selection rules are given for the vibrational transitions in zigzag and armchair nanoribbons according to the irreducible representations for the primitive unit cells., AMER PHYSICAL SOC, 出版日 2008年02月, PHYSICAL REVIEW B, 77巻, 5号, 掲載ページ 054302-1-054302-13, 英語, 1098-0121, WOS:000253764000041

Cooling effects in the Stark deceleration of Rydberg atoms/molecules with time-dependent electric fields
Y. Yamakita; R. Takahashi; K. Ohno; S. R. Procter; G. Maguire; T. P. Softley
This paper presents calculations for realizing the deceleration of H 2 Rydberg molecules with n = 16, where n is the principal quantum number. A double-dipole decelerator (Softley T P, Procter S R, Yamakita Y, Maguire G and Merkt F 2005 J. Elec. Spectrosc. Relat. Phenom. 144-147 113) operated with an optimum time-dependent electric field allows, in principle, complete deceleration of the Rydberg molecules to zero mean velocity. A bunch of molecules in a supersonic beam is decelerated from the initial velocity centered at ∼900 ms-1 and translational temperature 1 K to the final velocity 0 ms-1 and temperature 13 mK. The calculations are performed using the 4th-order symplectic integrator based on representations in phase space {q, p}, and show that an ensemble with narrow δq0 and broad δp0 distribution is converted to one at standstill with broad δq and narrow δp. Cooling effects are reinforced by field ionization in which the fast components that move to regions of high electric field are effectively filtered out. © 2007 IOP Publishing Ltd., Institute of Physics Publishing, 出版日 2007年09月01日, Journal of Physics: Conference Series, 80巻, 1号, 掲載ページ 012045, 英語, 1742-6596, 36048957161

22aRH-3 シュタルク効果を利用した分子の並進制御とその応用(領域1シンポジウム:分子制御とその応用,領域1,原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理)
山北 佳宏; 高橋 理沙子; 大野 公一; Procter S. R; Softley T. P; Merkt F
社団法人日本物理学会, 出版日 2007年08月21日, 日本物理学会講演概要集, 62巻, 2号, 掲載ページ 171-171, 日本語, 1342-8349, 110007143659, AA11439205

多環芳香族炭化水素とナノ炭素構造の振動分光
山北 佳宏
出版日 2007年03月01日, 化学と工業 = Chemistry and chemical industry, 60巻, 3号, 掲載ページ 224-225, 日本語, 0022-7684, 10018571476, AN00037562

Molecular vibrations of [n]oligoacenes (n=2-5 and 10) and phonon dispersion relations of polyacene
Yoshihiro Yamakita; Jin Kimura; Koichi Ohno
As model compounds for nanosize carbon clusters, the phonon dispersion curves of polyacene are constructed based on density functional theory calculations for [n] oligoacenes (n=2-5, 10, and 15). Complete vibrational assignments are given for the observed Fourier-transform infrared and Raman spectra of [n] oligoacenes (n=2-5). Raman intensity distributions by the 1064-nm excitation are well reproduced by the polarizability-approximation calculations for naphthalene and anthracene, whereas several bands of naphthacene and pentacene at 1700-1100 cm(-1) are calculated to be enhanced by the resonance Raman effect. It is found from vibronic calculations that the coupled a(g) modes between the Kekule deformation and joint CC stretching give rise to the Raman enhancements of the Franck-Condon type, and that the b(3g) mode corresponding to the graphite G mode is enhanced by vibronic coupling between the L-1(a)(B-1(1u)) and B-1(b)(B-1(2u)) states. The phonon dispersion curves of polyacene provide a uniform foundation for understanding molecular vibrations of the oligoacenes in terms of the phase difference. The mode correlated with the defect-sensitive D mode of the bulk carbon networks is also found for the present one-dimensional system. (c) 2007 American Institute of Physics., AMER INST PHYSICS, 出版日 2007年02月, JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, 126巻, 6号, 掲載ページ 064904-(1)-064904-(15), 英語, 書評論文,書評,文献紹介等, 0021-9606, 1089-7690, WOS:000244250200037

不均一電場による中性分子の並進運動の制御(最近の研究から)
山北 佳宏
リュードベリ状態における非常に大きな双極子モーメントは, シュタルク効果を通じて中性分子の並進運動の制御に利用することができる.分子リュードベリ状態の場合, 前期解離や自動イオン化に由来する短い寿命が実験上の問題となるが, 適当な量子準位を選択すると約100μsの長い寿命が観測されることが分かった.また, 最適化された時間変動電場を用いると, 分子を減速し空間に静止させられる可能性のあることが数値計算により示された., 社団法人日本物理学会, 出版日 2006年01月05日, 日本物理學會誌, 61巻, 1号, 掲載ページ 36-40, 0029-0181, 110002973229

最近の研究から 不均一電場による中性分子の並進運動の制御
山北 佳宏
日本物理学会, 出版日 2006年, 日本物理学会誌, 61巻, 1号, 掲載ページ 36-40, 日本語, 0029-0181, 40007061020, AN00196952

19pWA-6 電場によるリュードベリ分子の並進運動の制御(領域1シンポジウム 主題:超低速ビームによる共鳴制御,領域1(原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理))
山北 佳宏
社団法人日本物理学会, 出版日 2005年08月19日, 日本物理学会講演概要集, 60巻, 2号, 掲載ページ 51-51, 日本語, 1342-8349, 110004537658, AA11439205

連続イオン化源に対応した高感度電子エネルギー分析器
山北 佳宏; 美齊津 文典; 大野 公一
日本分光学会, 出版日 2004年12月15日, 分光研究 = Journal of the spectroscopical research of Japan, 53巻, 6号, 掲載ページ 364-366, 日本語, 0038-7002, 10013705491, AN00222531

28aXG-1 不均ニ電場によるリュードベリ原子分子の並進運動の制御(量子エレクトロニクス)(領域1)
山北 佳宏; 高橋 理沙子; 大野 公一; Procter S. R; Merkt F; Softley T. P
社団法人日本物理学会, 出版日 2004年03月03日, 日本物理学会講演概要集, 59巻, 1号, 掲載ページ 165-165, 日本語, 1342-8349, 110002186156, AA11439205

Collision energy-resolved study of the emission cross-section and the Penning ionization cross-section in the reaction of BrCN with He*(23S)
Kazuhiro Kanda; Yoshihiro Yamakita; Koichi Ohno
The dissociative excitation of BrCN producing CN(B2Σ+) fragment by the collision of He*(23S) was investigated by the collision energy-resolved electron and emission spectroscopy using time-of-flight method with a high-intensity He* beam. The Penning electrons ejected from BrCN and the subsequent CN(B2Σ+-X2Σ+) emission were measured as a function of collision energy in the range of 90-180 meV. The formation of CN(B2Σ+) is concluded to proceed dominantly via the promotion of an electron from Π-character orbital, by comparison between the collision energy dependence of the partial Penning ionization cross-sections and the CN(B2Σ+-X2Σ+) emission cross-section. © 2001 Elsevier Science B.V., 出版日 2001年12月07日, Chemical Physics Letters, 349巻, 5-6号, 掲載ページ 411-420, 英語, 0009-2614, 80015111710, 0038400350

Strong Raman activities of low frequency vibrational modes in alkylbenzenes: conformation specific sigma-pi interactions between alkyl chain and benzene ring
K Ohno; J Kimura; Y Yamakita
Non-resonant Raman intensities for alkylbenzenes were studied based on FT-Raman spectra and density functional calculations. Strong bands were found for a bending mode and a torsion mode in a range of 19-217 cm(-1), where no strong bands were observed for benzene and alkanes. In a staggered form of ethylbenzene and a gauche form of n-propylbenzene, non-totally symmetric torsion modes of 19 and 38 cm(-1) gave remarkably enhanced Raman intensities much stronger than ring-breathing modes. Strong Raman activities of low frequency modes in alkylbenzenes can be ascribed to stereo-specific sigma-pi interactions between alkyl chain and benzene ring. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved., ELSEVIER SCIENCE BV, 出版日 2001年07月, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 342巻, 1-2号, 掲載ページ 207-219, 英語, 0009-2614, WOS:000169909800030

Penning ionization of [2,2]-paracyclophane by collision with metastable He*( 2 3S ) atoms
Yoshihiro Yamakita; Masayo Yamauchi; Koichi Ohno
Penning ionization of [2,2]-paracyclophane (PC) with metastable He*(2 3S) atoms has been studied by means of simultaneous detection of collision energy and electron energy. Negative collision energy dependences of partial Penning ionization cross-sections have been observed in the range of 115-283 meV. This indicates the presence of an attractive potential well around PC. Assignments of Penning ionization electron and HeI ultraviolet photoelectron spectra have been made by outer valence Green's function calculations. Molecular-orbital and model-potential calculations have also been performed, and the characteristic features of electron density and interaction potential are discussed in comparison with the case of benzene., Elsevier, 出版日 2000年05月19日, Chemical Physics Letters, 322巻, 3-4号, 掲載ページ 189-198, 英語, 0009-2614, 0001142858

Penning Ionization Electron Spectroscopy of CO₂ Clusters in Collision with Metastable Rare Gas Atoms.
MARUYAMA R; TANAKA H; YAMAKITA Y; MISAIZU F; OHNO K
出版日 2000年, Chem. Phys. Letters, 327巻, 1/2号, 掲載ページ 104-110, 0009-2614, 80011898962

Raman spectra of polycyclic aromatic hydrocarbons. Comparison of calculated Raman intensity distributions with observed spectra for naphthalene, anthracene, pyrene, and perylene
H Shinohara; Y Yamakita; K Ohno
Theoretical calculations of Raman spectra have been performed for naphthalene, anthracene, pyrene, and perylene. Normal-coordinate calculations have been carried out by ab initio Hartree-Fock (HF) theory, density functional (DF) theory, and a simple force field model (MO/8 model). Raman intensities have been evaluated for each normal coordinate by the finite field method using polarizability derivatives calculated with the wave functions from HF and DF theories. The calculated vibrational frequencies show good agreement with observed ones within similar to 10 cm(-1) at the BLYP/6-31G* level. Normal coordinates obtained by the MO/8 model generate better intensity distributions than those calculated at the BLYP/6-31G* level; the average deviation factor of intensity ratios, which is defined as an invariant index for discrepancies of intensity distributions between calculation and experiment, is found to be 1.35-1.97 for MO/8 normal coordinates, whereas it is 1.58-5.57 for BLYP normal coordinates. (C) 1998 Elsevier Science B.V., ELSEVIER SCIENCE BV, 出版日 1998年02月, JOURNAL OF MOLECULAR STRUCTURE, 442巻, 1-3号, 掲載ページ 221-234, 英語, 0022-2860, WOS:000072445300024

カルコゲノアニソールの立体配座に依存した低振動数モードの ラマン強度：特異値分解による解析
水品 明; 山口 慶吾; 山北 佳宏
ポスター発表, 日本語, 日本化学会第104春季年会(2024)
発表日 2024年03月
開催期間 2024年03月18日- 2024年03月21日

ペニングイオン化電子分光によるアルキルベンゼンの コンフォメーション解析
清水 茂之; 高橋 涼; 山北佳宏
ポスター発表, 日本語, 第17回分子科学討論会2023大阪, 分子科学会, 大阪大学、豊中キャンパス, https://www.molsci.jp/2023/, 日本国, 3P001
発表日 2023年09月14日
開催期間 2023年09月12日- 2023年09月15日

シード分子線中の芳香族分子の ペニングイオン化反応の古典トラジェクトリ計算
本吉 順; 高橋 涼; 山北 佳宏
ポスター発表, 日本語, 第17回分子科学討論会2023大阪, 分子科学会, 大阪大学、豊中キャンパス, https://www.molsci.jp/2023/, 日本国, 2P014
発表日 2023年09月13日
開催期間 2023年09月12日- 2023年09月15日

特異値分解を利用したπ共役炭化水素の分極率とラマン強度の解析
山口 慶吾; 山北 佳宏
口頭発表（一般）, 日本語, 第17回分子科学討論会2023大阪, 分子科学会, 大阪大学、豊中キャンパス, https://www.molsci.jp/2023/, 日本国, 1E02
発表日 2023年09月12日
開催期間 2023年09月12日- 2023年09月15日

超音速分子線中にシードされたアルキルベンゼンの ペニングイオン化電子分光
高橋 涼; 清水 茂之; 本吉 順; 山北 佳宏
ポスター発表, 日本語, 第17回分子科学討論会2023大阪, 分子科学会, 大阪大学、豊中キャンパス, https://www.molsci.jp/2023/, 日本国, 1P012
発表日 2023年09月12日
開催期間 2023年09月12日- 2023年09月15日

Conformation analyses of alkylbenzenes by Penning ionization electron spectroscopy and DFT calculations
Shigeyuki Shimizu; Ryo Takahashi; Yoshihiro Yamakita
ポスター発表, 英語, 38th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics, Nishijin Plaza, Kyushu University (2-16-23 Nishijin, Sawara-ku, Fukuoka), http://sckd.jp/38Fukuoka/index_e.php, 1P28, 国際会議
発表日 2023年06月07日
開催期間 2023年06月07日- 2023年06月09日

Orientation distribution of alkylbenzenes in a supersonic molecular beam: Penning ionization electron spectroscopy study
Ryo Takahashi; Shigeyuki Shimizu; Yoshihiro Yanakita
ポスター発表, 英語, 38th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics, Nishijin Plaza, Kyushu University (2-16-23 Nishijin, Sawara-ku, Fukuoka), http://sckd.jp/38Fukuoka/index.php, 日本国, 1P29, 国際会議
発表日 2023年06月07日
開催期間 2023年06月07日- 2023年06月09日

非平面ナノ炭素のラマン強度と電子励起状態の特異値分解による解析
山口 慶吾; 山北 佳宏
ポスター発表, 日本語, 日本化学会第103春季年会講演予稿集,日本化学会第103春季年会, 公益社団法人日本化学会, 東京理科大学野田キャンパス, https://confit.atlas.jp/guide/event/csj103rd/top, P1-2am-21
発表日 2023年03月22日
開催期間 2023年03月23日- 2023年03月25日

高感度ペニング電子分光による超音速分子線中のアルキルベンゼンの配向分子の研究
高橋 涼; 清水 茂之; 山北 佳宏
口頭発表（一般）, 日本語, 日本化学会第103春季年会講演予稿集,日本化学会第103春季年会, 公益社団法人日本化学会, 東京理科大学野田キャンパス, https://confit.atlas.jp/guide/event/csj103rd/top, K205-2pm-01
発表日 2023年03月22日
開催期間 2023年03月23日- 2023年03月25日

シード分子線中のベンゼンの配向に着目したペニングイオン化反応の古典トラジェクトリ計算
本吉 順; 高橋 涼; 山北 佳宏
ポスター発表, 日本語, 日本化学会第103春季年会講演予稿集,日本化学会第103春季年会, 公益社団法人日本化学会, 東京理科大学野田キャンパス, https://confit.atlas.jp/guide/event/csj103rd/top
発表日 2023年03月23日
開催期間 2023年03月22日- 2023年03月25日

質量選別したランタノイドアセトンクラスターにおける触媒反応活性の研究
高橋 涼; 山北 佳宏
口頭発表（一般）, 日本語, 第15回分子科学討論会2021札幌, 分子科学会, オンライン開催（Zoom/Slack）、北海道大学, http://www.molsci.jp/2021/index.html, 日本国, 3C01, 国内会議
発表日 2021年09月20日
開催期間 2021年09月18日- 2021年09月21日

非平面ナノ炭素の低振動数モードにおけるラマン強度の起源
山口慶吾; 山北佳宏; 大野公一
ポスター発表, 英語, 第15回分子科学討論会2021札幌, 分子科学会, オンライン開催（Zoom/Slack）、北海道大学, http://www.molsci.jp/2021/index.html, 日本国, 2P087, 国内会議
発表日 2021年09月19日
開催期間 2021年09月18日- 2021年09月21日

古典トラジェクトリ計算によるアセン類のペニングイオン化反応分布の研究
片岡竜馬; 田村清華; 山北佳宏
口頭発表（一般）, 日本語, 第15回分子科学討論会2021札幌, 分子科学会, オンライン開催（Zoom/Slack）、北海道大学, http://www.molsci.jp/2021/index.html, 日本国, 1A08, 国内会議
発表日 2021年09月18日
開催期間 2021年09月18日- 2021年09月21日

共役π電子系のペニングイオン化反応の衝突立体ダイナミックスの研究
片岡 竜馬; 山北 佳宏
口頭発表（一般）, 日本語, 日本化学会第101春季年会, 公益社団法人日本化学会, Online (zoom), https://confit.atlas.jp/guide/event/csj101st/top, A05-2am-01, 国内会議
発表日 2021年03月20日
開催期間 2021年03月20日- 2021年03月22日

カルコゲノアニソールの分子内回転におけるn-π相互作用と電子相関
柯 浩泰; 山北 佳宏
口頭発表（一般）, 日本語, 日本化学会第101春季年会, 公益社団法人日本化学会, Online (zoom), https://confit.atlas.jp/guide/event/csj101st/top, 日本国, P04-1am-11, 国内会議
発表日 2021年03月19日
開催期間 2021年03月19日- 2021年03月22日

状態選択されたペニングイオン化反応のトラジェクトリ解析：低温化学反応動力学へ向けて
山北佳宏
口頭発表（招待・特別）, 日本語, IQCE量子化学探索講演会2020「量子化学で探る化学の最先端」., 招待, 量子化学探索研究所, zoom（東京大学山上会館から変更）, https://iqce.jp/IQCE2020.pdf, 日本国, 国内会議
発表日 2020年11月02日
開催期間 2020年11月02日- 2020年11月02日

プリズム炭素の低波数ラマン強度の特性
山口慶吾; 山北佳宏; 大野公一
ポスター発表, 日本語, 日本化学会秋季事業第10回CSJ化学フェスタ2020, 公益社団法人日本化学会, オンライン開催（Zoom/Remo、タワーホール船堀から変更）, https://www.csj.jp/festa/2020/index.html, 日本国, P6-012, 国内会議
発表日 2020年10月20日
開催期間 2020年10月20日- 2020年10月22日

La⁺-アセトンクラスターイオンの電子構造と反応活性の理論研究
高橋涼; 下川原翔太; 山北佳宏
ポスター発表, 日本語, 日本化学会秋季事業第10回CSJ化学フェスタ2020, 公益社団法人日本化学会, オンライン開催（Zoom/Remo、タワーホール船堀から変更）, 日本国, P6-012, 国内会議
発表日 2020年10月20日
開催期間 2020年10月20日- 2020年10月22日

大学院輪講第二
2021年 - 現在

大学院輪講第一（Ⅲ）
2011年 - 現在

UECパスポートプログラムⅡ（文部科学省「理数学生育成支援事業」）
2011年 - 現在

大学院実践演習（Ⅳ）
2011年 - 現在

大学院実践演習（Ⅲ）
2011年 - 現在

大学院実践演習（II）
2011年 - 現在

大学院実践演習（Ⅰ）
2011年 - 現在

大学院輪講第一（Ⅳ）
2011年 - 現在

大学院輪講第一（Ⅱ）
2011年 - 現在

大学院輪講第一（Ⅰ）
2011年 - 現在

物理化学特論
2011年 - 現在

卒業研究（Ｓ）
2011年 - 現在

輪講（Ｓ）
2011年 - 現在

環境科学
2011年 - 現在

物理化学第一
2011年 - 現在

現代化学
2011年 - 現在

化学概論第一（月曜2限クラス）
2011年 - 現在

基礎科学実験B2（木曜3限4限クラス、冬ターム）
2023年12月 - 2024年01月

基礎科学実験B2（木曜3限4限クラス、秋ターム）
2023年10月 - 2023年11月

化学概論第一（火曜2限クラス）
2023年04月 - 2023年09月

基礎科学実験B1（木曜3限4限クラス、夏ターム）
2023年06月 - 2023年07月

基礎科学実験B1（木曜3限4限クラス、春ターム）
2023年04月 - 2023年05月

基礎科学実験B（木曜3限4限クラス、後期）
2011年 - 2023年03月

基礎科学実験B（木曜3限4限クラス、前期）
2011年 - 2023年03月

2012年 - 現在
量子化学探索研究協会

2004年10月 - 現在
強光子場科学研究懇談会

2003年07月 - 現在
American Physical Society

2003年06月 - 現在
分子科学会

2003年04月 - 現在
原子衝突学会

1997年09月 - 現在
日本分光学会

1990年01月 - 現在
日本化学会

2003年04月 - 2014年12月
日本物理学会

分子線を用いた超低温ペニングイオン化電子分光と光反応画像観測法の開拓
山北 佳宏
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 電気通信大学, 基盤研究(C)一般, 研究代表者, 22K12670
研究期間 2022年04月 - 2025年03月

原子衝突イオン化による分子クラスター表面の電子状態の研究
山北 佳宏
日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 電気通信大学, 基盤研究(C), 準安定励起原子A*と分子Mとの衝突反応（A* + M → A + M+ + e-）を利用するペニング電子分光法を用いて、気相分子の表面電子状態を研究した。電子の捕集効率を極限的に上げた電子分光器を開発・調整し、アミノ酸と芳香族分子の実験を行った。様々な側鎖を有するアミノ酸と置換基を持つ芳香族分子に関して、ペニング電子スペクトルの帰属と分子内回転の安定性を決定した。スペクトル強度は、分子表面外の電子密度を用いたモデルで良好に再現されることが分かり、PAHのひとつであるナフタレンについては、軌跡計算によりイオン化動力学をはじめて明らかにすることができた。また、質量分析画像観測装置の開発に成功した。, 16K05645
研究期間 2016年04月01日 - 2019年03月31日

クラスターのペニング電子分光と多重イオン反射画像観測
山北 佳宏
日本学術振興会, 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究, 電気通信大学, 挑戦的萌芽研究, 磁気ボトル効果を利用して電子の捕集効率を1,000倍程度に高め、気相クラスターに適用可能な高感度ペニング電子分光装置を開発した。この装置を用いることによりセレノアニソールの分子内回転の安定性を決定し、セレン原子がもたらすと考えられる特徴的な反応断面積の端緒を見出した。多重イオン反射画像観測実験では、質量選別したクラスターイオンMAr+ (M=Mg, Ti, Cu, Sm, Er)をレーザーで光解離させ、解離種の放出運動エネルギーと親イオンの光エネルギー緩和ダイナミックスを調べる実験を行った。本研究では、反射型飛行時間質量分析計（リフレクトロン）を新たに立ち上げ、位置敏感検出器と組み合わせた。, 25620010
研究期間 2013年04月01日 - 2015年03月31日

分子制御と画像観測を利用した分子クラスターの反応動力学の研究
山北 佳宏
日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 基盤研究(C), 2段加速によって時空間収束性を高めた質量分析計に位置敏感型の画像観測装置を組み合わせ、レーザー蒸発法で生成したMrAr+およびMg+(ICH3)クラスターイオンについて紫外レーザー光を照射したときの光解離反応の動力学を画像観測にした。その結果、光励起に伴う励起エネルギーの収支とその動的挙動を明らかにすることができた。例えば、MgAr+の並進エネルギー放出は266nm励起で604±100cm^-1、異方性パラメータはβ=0.98と求められ、基底状態における結合エネルギーをD"=1222±120cm^-1と決定することができた。, 22550004
研究期間 2010年 - 2012年

超低速分子線の生成と表面非弾性散乱への適用
山北 佳宏
日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 東北大学, 基盤研究(C), 本研究では基底状態で永久双極子モーメントを持つ極性分子と一般に大きな分極率をもつリュードベリ状態を対象として、分子冷却に関する技術開発および理論計算を行った。また、ベンゼン誘導体分子における低振動数モードのラマン強度の由来を明らかにし、炭素表面の一例としてカーボンナノリボン(グラフェンナノリボン)の振動状態を初めて系統的に明らかにした。これらの炭素ネットワークの基礎となる多環芳香族炭化水素や生体分子の衝突イオン化過程を電子分光で明らかにした。, 19550002
研究期間 2007年 - 2008年

時間相関超高感度電子分光の開発と界面反応過程のリアルタイム観測
大野 公一; 山北 佳宏; 岸本 直樹; 山北 佳宏; 岸本 直樹
日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(A), 東北大学, 基盤研究(A), 準安定励起原子と分子の衝突反応過程において、時間相関超高感度電子分光法を開発することで、衝突エネルギーと電子エネルギーの2パラメーターを分解する2次元電子分光法を固体表面に適用することに初めて成功し、界面での化学反応過程をリアルタイムで観測すること、並びに、分子表面に関する研究を推進することが出来た。, 17205001
研究期間 2005年 - 2008年

減速冷却した分子とリュードベリ原子の低温衝突反応
山北 佳宏
日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 東北大学, 基盤研究(C), 1.分子の並進制御 (1)時間依存電場を利用したシュタルク減速器を用いると、低速ビームを静止させ13mK程度の低温とすることができることを数値計算によって確立した。この成果は国際的に注目され、インドで開催されたThe 7th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physicsでの最初の招待講演に採択された。理論的な理解は、実験の際に現象を把握する上で不可欠な知見となる。上記国際学会の結果は抄録論文として投稿され、現在査読が行われている。 (2)画像観測実験(イオンイメージング)を行うための装置開発をおこなった。ただし、使用していた検出器が研究の途中で故障したため、その修理に多くの経費を要した。 2.ナノ炭素構造の振動分散関係 (1)減速冷却した分子の生成ならびに並進制御は、分子線と表面の散乱現象に画期的な結果をもたらすと考えられる。これは、申請者らを含め欧米で近年開発が進められている超低速分子線を用いた実験に関連している。表面実験への展開を念頭に、高配向性熱分解グラファイト(HOPG)の表面のモデルとなるポリアセンの振動分散関係を構築した。この結果は、多環芳香族炭素分子の精緻な分子分光学的知見をを基盤としている点に大きな特徴がある。すなわち、材料分析としての観点のみならず物理化学の原理からの知見を得た点に意義がある。1本の縮合構造を有するポリアセンの結果を分子構造総合討論会2006で講演し、J.Chem.Phys誌ならびに化学と工業誌に出版した。 (2)多数の縮合環列数を有する炭素ナノリボンに関しての結果を日本化学会で講演した。間もなく一流誌への投稿に至る予定である。 3.分子の電場による配向制御 ベンゼン環を含む分子において、ベンゼン環のπ電子と置換基のσ電子が顕著に相互作用する結果を見出した。ハロゲンを導入したベンゼン誘導体ならびに架橋構造を持つシクロファン分子に関してラマン強度の計算を行い、σ-π軌道相互作用が分曲率の増大に本質的な役割を果たしていることを立証した。, 17550004
研究期間 2005年 - 2006年

極短紫外光励起と不均一電場による分子リュードベリ状態の空間制御
山北 佳宏
日本学術振興会, 科学研究費助成事業 若手研究(A), 東北大学, 若手研究(A), 物理化学の新しい研究課題として最も注目されている課題の一つである低温分子に関して、次の(1)〜(4)に示す成果を上げることができた。分子の並進速度を実験室系に対して減速する研究は、国内でようやく重要性が認知され始めている課題であり、本研究で、中性H_2分子の並進速度を制御しできた成果は、先導的な意義を持つと考えられる。 (1)リュードベリH_2分子の不均一電場による偏向と減速をはじめて成功した。本実験で重要な役割を果たしたのは、著しい長寿命(>100μs)を持つリュードベリ状態を発見したことである。この状態は、回転自動イオン化と電場誘起前期解離の抑制された状態に由来していることを突き止め、電場をスイッチすることにより断熱的に高l-状態へ遷移し長寿命が実現されることが理論計算により結論された。 (2)完全静止のモンテカルロシミュレーションにより、指数関数的に減衰・増大する2つの双極子電場を用いると、ArにシードしたH_2分子を150mKの並進温度で静止できることを明らかにした。本研究のシミュレーションは極性分子に転用可能であり、極性分子を減速冷却させるための技術的課題が理解された。 (3)真空槽やレーザーなどの大半の実験装置の調整し、Heの3重項リュードベリ状態のシュタルク効果を実験と理論計算によって研究し、電場中におけるシュタルク準位の遷移ダイナミックスを明らかにした。H_2のリュードベリ状態のシュタルク効果についての分光学的知見を、微細構造と状態寿命にまで深めた。 (4)液体窒素冷却できるヘリウムのパルス放電ノズルを開発した。He原子源のパルス化に成功したことは実験上極めて重要な意義を持ち、本研究で製作した超高真空槽と組み合わせ、低温分子の衝突反応の実験を行う見通しが開けてきた。, 14703003
研究期間 2002年 - 2004年

高感度ペニング電子分光法によるクラスターの表面電子分布の観測
山北 佳宏
日本学術振興会, 科学研究費助成事業 奨励研究(A), 東北大学, 奨励研究(A), 本研究課題の目的は,高感度のペニング電子分光法により,負イオンクラスターの余剰電子分布および立体構造を系統的に調べることであった。平成11年度においては,装置開発と試料生成に関する実験を行った。以下にその成果を述べる。 連続イオン化源に対応した磁気ボトル型電子エネルギー分析器を製作し,従来より1000倍以上の測定感度を中程度の分解能(82meV)において達成した。本装置を用いることにより,ArおよびのCO_2のvan der Waals錯体のペニング電子スペクトルをはじめて測定することができた。これらのクラスターでは,光学的にはFranck-Condon因子の制約から生成しえないが,He*(2^3S)からは共鳴的な励起エネルギー移動によって超励起状態が生成し,その後構造緩和を起こして自動イオン化を起こすことが明らかとなった。このような過程はクラスターに特異的であり,今後の研究の展開に重要な指針を与えた。 高感度ペニング電子分光法を気相微量化学種に適用するための予備的な実験として,多環芳香族炭化水素(PAH)のペニング電子分光と金属クラスター気相への生成を行った。ベンゼンからコロネンに至るまでのPAHについて,π電子とσ電子の立体電子分布とHe*(2^3S)との相互作用をペニング電子スペクトルから議論した。また,レーザー蒸発によって生成した。Cu_n(n=1-3)とNO_x(x=0,1,2)の負イオンクラスターについて,光電子分光と理論計算により議論を行った。, 11740305
研究期間 1999年 - 2000年

金属を含む原子・分子小集団の赤外吸収線幅と電荷ゆらぎとの相関
大野 公一; 美齋津 文典; 山北 佳宏
日本学術振興会, 科学研究費助成事業 萌芽的研究, 東北大学, 萌芽的研究, 本研究課題の目的は,金属を含む分子小集団(クラスター)の赤外吸収線幅を測定することであった。マトリックス単離赤外スペクトルの測定を行ったところ,下記(1)のアルカリ金属と置換ベンゼンの1:1の錯体では,赤外吸収帯の線幅は1-4cm^<-1>と通常の幅と同等であった。また,これまで報告されてきたブロードな吸収帯は再現されなかった。そこで密度汎関数法と分子軌道計算を用いて基準振動解析を行い,ベンゼン環部分の変形について新たな知見を得た。さらに下記(2)に示すように,超音速分子線を用いてさらに高分解能の振動分光へと研究を展開させた。 (1)LiあるいはNaとベンゼン(C_6H_6),Liとp-ジフルオロベンゼン(C_6H_4F_2)錯体のマトリックス単離赤外スペクトルの測定を行った。Li(C_6H_6)およびLi(C_6H_4F_2)では,電子移動によって比較的強く結合しているが,Na(C_6H_6)錯体ではvan der Waals相互作用によって弱く結合していることが分かった。赤外スペクトルの再現性から,Li(C_6H_6)およびLi(C_6H_4F_2)錯体は,ベンゼン環が縦方向に伸びた構造をもつ^2A_2電子状態となっていることが示された。これは,従来まで報告されてきたキノイド型変形の^2A_1電子状態とは逆の変形であり,接近したこれらの電子状態についての新たな知見である。 (2)イオン検出誘導ラマン分光の装置を製作した。ベンゼンのイオンディップスペクトルで本装置の最適化を行い,超音速ジェット中のアルキルベンゼンのアルキル鎖の低振動数モードについて研究を展開した。, 10874078
研究期間 1998年 - 1999年

表面吸着分子とそのモデルクラスターにおける電子構造の対応性の研究
美齊津 文典; 山北 佳宏
日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 東北大学, 基盤研究(B), 本研究では凝縮相の金属-分子共存系(分子吸着金属表面、金属イオン溶解有機溶液など)の局所モデルとしての、金属原子およびそのクラスターと分子とからなるクラスターに着目し、その電子構造、幾何構造、反応性等に関する知見を得るために以下のような研究・開発を行つた。 A.レーザー蒸発法によるクラスター負イオンビーム生成―磁気ボトル型電子エネルギー分析器の開発と金属クラスター-分子二成分クラスターヘの適用 この課題においてはまず最初の一年間は装置製作と性能試験に費やした。実際の金属クラスターー分子二成分系として、Cu一NO系、CuーCO_2系、Na―NO系を取り上げ、それぞれに関して代表的なクラスター負イオンの光電子スペクトルを測定した。さらにこの実験結果を解釈するうえで密度汎関数法を用いた理論計算を行い、負イオンおよび対応する中性種の幾何構造、電子分布等に関して議論を行つた。特に後二者の系では負イオンにおいて、金属原子から分子への電子移動が起こつていることが明らかとなった。 B.金属原子-有機分子クラスターの光イオン化と理論計算によるクラスター内電子移動過程の研究 この課題では、中性の金属原子溶媒和型クラスターにおける電子移動過程を微視的に観測することを目的として、各クラスターの光イオン化敷居エネルギーを測定し、理論計算との比較から議論を行つた。具体的には、アルカリ金属(Li,Na,K)と有機分子(アセトニトリル、アセトン、アクリロニトリル)の組み合わせからなるクラスターに関してそれぞれ測定と計算を行つた。その結果、特にアクリロニトリル系では中性クラスター内で金属原子からの電子移動の結果、凝縮相におけるアニオン重合に対応した反応が誘起され、アクリロニトリル三分子が重合により環状分子となつて安定化されることが明らかとなった。, 08454173
研究期間 1996年 - 1998年

時間分解・空間分解2次元ペニング電子分光の開発
大野 公一; 山門 英雄; 山北 佳宏; 美齊津 文典
日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(A), 東北大学, 基盤研究(A), 本課題では、代表者らが開発した衝突エネルギー分解ペニングイオン化電子分光の信号検出感度を飛躍的に高め、(1)そのリアルタイム観測および(2)表面ペニング電子分光の時間分解とイメージング化の実現を目指して研究を行った。 衝突エネルギー分解ペニングか電子分光測定に関しては現有の装置を利用あるいは試料導入部の改良によって種々の有機分子・難揮発性分子・および有機・無機金属錯体に会して測定を行い、報告した。さらに質量分析・発光測定を併用して励起原子と分子との衝突過程に関する更なる知見を得ることを試みた。 また本課題により設計・製作した新たな電子分光実験装置が本年度前半に完成し、クラスター負イオンのレーザー光電子分光の実験を開始した。製作した真空槽は分子および分子クラスタービーム生成・分離部、励起原子ビーム生成・分離部、および電子エネルギー分析部からなり、合計5段に差動排気されている。実験においてはまずSiクラスター負イオンを生成して、イオン光学系および磁気ボトル型電子エネルギー分析器の最適化を行った後、金属原子と二原子分子との共存在下で生成する二成分クラスター負イオンの光電子スペクトルを測定した。その結果、銅原子とNO分子から生成するCu^2N-イオンについて、少なくとも二種類の異性体の存在を示唆する結果を得た。また蛍光面付きマイクロチャンネルプレートを組み込み、銅原子負イオンからの放出光電子の二次元画像を観測した。その結果、磁気ボトル型分析器のほぼ設計通りの拡大率で画像が得られることを確認した。 一方、希ガス励起原子ビーム源に関しては独立にその実験条件の最適化を行い、ほぼ設計通りのビーム強度が得られることを確認した。この結果、励起原子ビームと電子エネルギー分析器とを連結することにより、ペニングイオン電子分光の測定を行うことが可能となった。, 07554024
研究期間 1995年 - 1997年

気相イオン化で生成した有機イオン種のマトリックス単離赤外分光
山北 佳宏
日本学術振興会, 科学研究費助成事業 奨励研究(A), 東北大学, 奨励研究(A), 本研究の目的は,気相イオン化とマトリックス単離を用いた有機イオン種の赤外分光法を開発することである。そこで,(1)有機イオン種生成部分の製作と(2)低温用真空槽の改良を行なった後,(3)多環芳香族炭化水素イオンの赤外吸収スペクトルの測定と(4)質量選別化学種の赤外吸収スペクトルの測定を行なうことを目標に研究を行なった。 (1)の有機イオン種生成部分は,現有の同軸筒型グリッド電子銃に改良を加え,低温用真空槽と真空排気型赤外分光器に取り付けられるよう,ベースフランジとベローズつきニップルの製作を行った。また,本研究費により有機イオン種生成真空槽や高圧電源(2kV)の製作も行なった。(2)の低温用真空槽は既に製作されていたが,真空排気装置の性能が不十分で必要とする真空度まで到達しえなかった。また,真空測定装置も本研究で必要となる10^<-4>Pa以下の真空度を測定するには不十分であった。そこで本研究費により,真空排気装置をターボ分子ポンプから油拡散ポンプに置き換え,電離真空系を真空槽に直接取り付けられるよう改良を施した。その結果,マトリックス単離と気相イオン化で必要とするに十分な真空度と低温が得られるようになった。(3)の多環芳香族炭化水素イオンに関しては,密度汎関数法を用いた理論計算によりナフタレンからペリレンまでに至るまでの多環芳香族炭化水素のイオンについて,赤外吸収スペクトルのシミュレーション計算を行なった。また,イオン種のスペクトルを解析する上で不可欠となる中性分子のスペクトルの測定と精密解析を行なった。(4)の質量選別化学種については,四重極マスフィルターを用いた実験の測定条件に関する重要な知見を得た。, 08740435
研究期間 1996年 - 1996年

地域支援等への参画 高大接続理科研究指導（東京都立調布北高校）
助言・指導, 研究指導
2024年04月01日 - 2025年03月31日

出張講義（神奈川県立川和高校）
講師, 出前授業
2023年06月23日 - 2023年06月23日

地域支援等への参画 高大接続理科研究指導（東京都立調布北高校）
助言・指導, 研究指導, 東京都立調布北高校の生徒さん１名を受け入れ、理科の先生と一緒に理科研究の指導をする。研究発表（例：Tokyoサイエンスフェア）を目標とする。
2022年04月01日 - 2023年03月31日

ＩＱＣＥ量子化学探索講演会２０２０
講師, 特定非営利活動法人量子化学探索研究所
2020年05月08日 - 2020年05月08日

学術セミナー：量子化学計算による分子の構造と反応性の理論解析
講師, 情報機構, 講演会
2013年08月27日 - 2013年08月27日

日本分光学会夏期セミナー:量子化学計算によるスペクトル解析
講師, 公益社団法人日本分光学会, 量子化学計算の基礎：波動関数から考える振動・電子状態と原子分子間相互作用, 講演会
2012年09月05日 - 2012年09月05日

日本分光学会 夏期セミナー：量子化学計算によるスペクトル解析
講師, 講演会
2012年09月05日 - 2012年09月05日

早稲田ウィークリー
本人以外, 早稲田大学, 早稲田大学大学院理工学研究科大学院講演会紹介, 新聞・雑誌
公開日 2008年05月08日