放射光粉末X線回折によるスピン・クロスオーバー錯体の光誘起相転移の研究

• Project/Area Number: 14654051
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 守友 浩 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00283466)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000); Fiscal Year 2003: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2002: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
• Keywords: 放射光X線粉末回折 / スピンクロスオーバー錯体 / 動的相転移 / シアノ錯体 / 準安定構造 / スピン・クロスオーバー錯体

Research Abstract

・スピンクロスオーバー錯体の光励起定常状態の相転移の発見 - 91Kにおいて、励起光強度の関数として、[Fe(ptz)_6](BF_4)_2の放射光X線粉末回折パターンを測定した。励起光強度が55mW以上になると、第二相が出現することを見出した。この相は光励起された高スピン・サイトが凝縮したものと考えられる。さらに、電子レベルでの精密構造解析に成功し、高温相と第二相の違いを明らかにした。
・スピンクロスオーバー錯体において高スピン濃度のとびを観測 - [Fe(ptz)_6](BF_4)_2の高スピン濃度を、励起光強度の関数として測定した。励起光強度が閾値(臨界光強度)を超えると、高スピン濃度が不連続に増加した。これは、高スピン濃度が閾値を超えると、その間の相互作用により高スピン・サイトが凝集することを意味する。さらに、励起光強度と高スピン濃度との関係を、Isingモデルで再現した。
・スピンクロスオーバー錯体の動的相転移の臨界挙動の観測 - Nafion-[Fe(Htrz)_3]膜において、各光強度での緩和時間を系統的に調べた、光強度が臨界値に近づくと、緩和時間が著しく増大した。とれは、温度誘起の相転移の臨界緩和に対応する振る舞いであると考えられる。

Research Products

• [Publications] 守友 浩: "放射光X線を使った鉄(III)錯塩の非平衡常状態の研究"放射光学会誌. 16. 306-311 (2003)
• [Publications] Y.Moritomo等: "Pressure- and photoinduced transformation into a metastable phase in RbMn[Fe(CN)6]"Physical Review B. 68. 144106 (2003)
• [Publications] M.Hanawa等: "Coherent Domain Growth under Photo-Excitation in a Prussian Blue Analogue"Journal of Physical Society of Japan. 72. 987-990 (2003)
• [Publications] K.Kato等: "Direct observation of charge-transfer in double-perovskite like RbMn[Fe(CN)6]"Physical Review Letters. 91. 25502 (2003)
• [Publications] X.J.Liu等: "Dynamical phase transition in a spin-crossover complex"Journal of Physical Society of Japan. 72. 1615-1618 (2003)
• [Publications] X.J.Liu等: "Optical hysteresis in a spin-crossover complex"Physical Review B. 67. 012102 (2003)
• [Publications] Y.Moritomo: "Structural transition induced by charge-transfer in RbMn[Fe(CN)6] -investigation by synchrotron-radiation X-ray powder analysis -"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 2078 (2002)
• [Publications] Y.Moritomo: "Structural analysis of [Fe(ptz)6](BF4)2 under photo-excitation -condensation of photo-excited high-spin ions -"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 2069 (2002)
• [Publications] Y.Moritomo: "Low-temperature structure of [Fe(ptz)6](BF4)2 -determination by synchrotron-radiation X-ray study -"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 1015 (2002)
• [Publications] 守友 浩, 劉暁俊: "マンガン酸化物における光によって誘起される電荷整列短距離秩序"表面科学. 23. 681 (2002)
• [Publications] 守友 浩: "粉末構造解析による遷移金属酸化物の研究"固体物理. 37. 643 (2002)