Ortho-positronium annihilation in room temperature ionic liquids

室温イオン液体中のオルソーポジトロニウム消滅

平出 哲也  

Hirade, Tetsuya

室温イオン液体の陽電子消滅寿命測定では通常の液体中と異なる現象が見出された。最終的にこの現象は、室温イオン液体中でポジトロニウムによるバブル形成が遅れて起こるためであることが、陽電子消滅寿命-運動量相関(AMOC)測定で明らかとなった。さらにバブルが安定するまでにオルソーポジトロニウムの消滅率の振動が起きることを見出し、これはおそらくバブルの振動を反映していると考えられる。ステパノフらはバブルの大きさの変化をいろいろな液体について計算しているが、液体ヘリウム以外では振動は起こらないとしている。これは室温イオン液体におけるナノスケールの構造が、通常の液体と非常に異なることを示唆している。さらに室温イオン液体中におけるオルソーポジトロニウムの消滅率はその巨視的な表面張力から予測されるものに対して小さすぎるものとなっていることも分かってきた。陽電子消滅法を用いることで、他の手法では不可能な室温イオン液体のナノスケールにおける構造に関する研究が可能となる。

The positron annihilation lifetime measurements in RTILs showed very strange results. Finally, positron annihilation age-momentum correlation (AMOC) measurements indicated that it was caused by slow bubble formation in RTILs. Then I discovered the oscillation of o-Ps annihilation rates in room temperature ionic liquids (RTILs) which indicated, probably, the oscillation of the Ps bubble. Stepanov et al. calculated change of the bubble size in many liquids and the oscillation of the bubble was not expected except for a liquid He. It means that the structure of RTILs in nanometer scale is very different from usual liquids. Moreover, o-Ps pick-off annihilation rates seems to be too small for the macroscopic surface tension of RTILs. I am going to discuss what you can study by the positron annihilation methods for the structure of RTILs in nanometer scale.