Spectroscopic determination of interconversion rates among three nuclear spin isomers of methane in crystalline II

結晶相IIにおけるメタン分子の3種核スピン異性体間転換速度の分光学的決定

杉本 建*; 那須 裕一*; 荒川 一郎*; 山川 紘一郎   

Sugimoto, Takeru*; Nasu, Hirokazu*; Arakawa, Ichiro*; Yamakawa, Koichiro

メタンの結晶相IIの赤外吸収スペクトルを測定し、既報の回転振動ピークや振動-振動ピークに加えて、アニール後の急冷によって顕著なQ(2)ピークを検出することに成功した。R(0)、R(1)、Q(2)ピークの積分強度は2つの指数関数の線形結合の時間依存性を示した。これは、低エネルギー回転準位を占める3つの核スピン異性体間の相互変換を明らかに示している。

We measured infrared absorption spectra of crystalline II of methane and succeeded in detecting a prominent Q(2) peak by rapid cooling after annealing as well as previously reported rovibrational and librational-vibrational peaks. The integral intensities of the R(0), R(1), and Q(2) peaks were found to show biexponential dependence on time. This clearly demonstrates the interconversion among the three nuclear-spin isomers occupying low-lying rotational levels.