Orientation effect on phot-fragmentation and ion-desorption from the topmost layers of molecular solids

分子固体の最上層からのフラグメントイオン脱離に及ぼされる分子配向効果

関口 哲弘  ; 池浦 広美*; 馬場 祐治  

Sekiguchi, Tetsuhiro; Ikeura, Hiromi*; Baba, Yuji

最近開発された回転型飛行時間質量分析装置(R-TOF-MS)と直線偏光放射光を用いて、分子固体表面最上層で起こる結合解離と脱離過程における分子配向効果を研究した。講演では凝縮ギ酸,ホルムアミド,ベンゼンの質量スペクトル,電子収量法,イオン収量法による高分解能NEXAFSスペクトルの偏光角度依存性を報告する。凝集ホルムアミド分子ではC1s *共鳴励起でHイオン収量が増加する現象に関して顕著な配向効果が観測された。下層からの励起緩和には表面上の分子の結合方向が大きく影響を受けることから、この配向効果には内殻軌道励起による直接解離過程と電荷中性化緩和の両方が起こっていることが重要な役割を果たしていると結論された。また、あるイオン種は偏光依存性を全く示さなかった。例えば、HCONDにおいてC1s励起によるDイオン収量がそうであった。このことから内殻電子励起しても励起された原子から「遠い」結合には必ずしも直接的な解離は起こらず、解離が起こるとすれば2次電子により引き起こされるものと結論した。

Using a newly developed rotatable time-of-flight mass spectrometer(R-TOF-MS) and polarized synchrotron radiation, we have investigated orientation effect on fragmentation and desorption pathways occurring at the top-most layers of molecular solids. Reported will be polarization-angle dependencies of TOF mass spectra, high-resolution electron- and ion-NEXAFS in condensed formic acid, formamide and benzene. For condensed formamide(HCOND), marked orientation effect was observed for the enhanced H-yields following C1s * resonance. Direct photodissociation and charge-neutralization play an important role in the effect. For some fragment species, however, the bond scission showed no polarization dependence when dissociation sites were far from core-excited atoms. This is the case for N-D scission and D-desorption following C1s excitation, suggesting that indirect process governs, where secondary electrons would induce the fragmentation.