Electron spin resonance study on H, HD, HD, and HD in solid parahydrogen
固体パラ水素中におけるH, HD, HD,及びHDの電子スピン共鳴分光研究
熊谷 純*; 稲垣 宏樹*; 刈谷 奏*; 牛田 考洋*; 清水 裕太*; 熊田 高之
Kumagai, Jun*; Inagaki, Hiroki*; Kariya, Susumu*; Ushida, Takahiro*; Shimizu, Yuta*; Kumada, Takayuki
放射線照射した固体パラ水素中にHイオンとその同位体HD, HD, HDの電子スピン共鳴信号を観測することに初めて成功した。これは水素分子イオンはすべてHかそれを核にしたクラスターイオンであるとするこれまでの通説を否定する意義深い研究である。われわれはまたHD, HDにおいて主軸上に沿って顕著な電子の波動関数におけるD対称の破れがあることと、H+HDHD+Hなどの同位体濃縮反応が起こっていることを見いだした。
We carried out an electron spin resonance (ESR) study on hydrogen ion radicals produced by radiolysis of solid parahydrogen. We newly observed totally more than fifty resolved lines in irradiated solid parahydrogens. We assigned these lines to be isotope substituents of H-core H ions such as HD, HD, and HD throughout comparison of their ESR parameters with theoretical results. These results show conclusive evidence that H-core H ions are produced and stably trapped in irradiated solid hydrogens. We also observed a lowering symmetry on electron wave function in HD and HD, and isotope-substitution reactions such as H+DHD+H and H+HDHD+H.