Photoelectron diffraction from laser-aligned molecules with X-ray free-electron laser pulses

X線自由電子レーザーパルスを用いたレーザー配列分子からの光電子回折

中嶋 享*; 寺本 高啓*; 赤木 浩; 藤川 高志*; 間嶋 拓也*; 峰本 紳一郎*; 小川 奏*; 酒井 広文*; 富樫 格*; 登野 健介*; 水流 翔太*; 和田 健*; 矢橋 牧名*; 柳下 明*

Nakajima, Kyo*; Teramoto, Takahiro*; Akagi, Hiroshi; Fujikawa, Takashi*; Majima, Takuya*; Minemoto, Shinichiro*; Ogawa, Kanade*; Sakai, Hirofumi*; Togashi, Tadashi*; Tono, Kensuke*; Tsuru, Shota*; Wada, Ken*; Yabashi, Makina*; Yagishita, Akira*

X線自由電子レーザーを利用することで、レーザーによって整列したI分子からのX線光電子回折(XPD)パターンを観測した。X線自由電子レーザーの偏光方向に整列したI分子のXPDは我々の理論計算とよく一致した。さらに、実験で得られるXPDを分子構造決定に利用する際の適応基準を提案した。

We report on the measurement of deep inner-shell 2p X-ray photoelectron diffraction (XPD) patterns from laser-aligned I molecules using X-ray free-electron laser (XFEL) pulses. The XPD patterns of the I molecules, aligned parallel to the polarization vector of the XFEL, were well matched with our theoretical calculations. Further, we propose a criterion for applying our molecular-structure-determination methodology to the experimental XPD data. In turn, we have demonstrated that this approach is a significant step toward the time-resolved imaging of molecular structures.