有機・無機ハイブリッド化合物におけるプロトン-電子連動の光抑制

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08454220
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 三谷 忠興 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 教授 (50010939)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安 正宣 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (10249956) ; 北川 宏 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (90234244) ; 岩佐 義宏 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (20184864)
• Keywords: 電子-プロトン連動 / 電荷移動型錯体 / 分子機能 / 光抑制 / 脱プロトン

Research Abstract

本研究の最終年度であることを考慮して、これまでの試料作成および物性測定結果を基盤とする有機・無機ハイブリッド化合物における電子-プロトン連動の光制御を具体的に試みた。その対象としては、有機・無機複合系のプロトン-電子移動型金属錯体;[Pd(H2-xEDAG)(HEDAG)],(EH2DAG=エチレンジアミノグリオキシム)の単結晶、およびその参照として電子移動型錯体;TTFクロアニル単結晶を取り上げた。前者は、180K近傍でプロトンの整列-不整列転移に起因する金属-非金属相転移を示すが、後者では、78K近傍で分子の2量体化を伴ったイオン性-中性相転移を示す。即ち、前者が水素結合における量子的なプロトンダイナミックスにかかわる電子格子相互作用がその主役を演じているのに対して、後者では古典的な集団的格子変形が電子状態を左右している。その結果、レーザ(可視および赤外レーザ)照射後の物性測定に大きな違いが生まれた。後者では、スピンソリトンと解釈される素励起が新たに生成され、ESRスペクトルに顕著な違いとして観測された。一方、前者においては、レーザ照射に伴いトランジェントな電流電圧特性があられたが、新たな素励起の生成に依存したような応答がえられなかった。これは、おそらく量子的なプロトンの運動によって早い格子緩和が生じているためと考えられる。

Research Products

• [Publications] M.Yamashita et al.: "Competition between Electron-Correlation in Ni(III)States and Electron-Phonon Interaction in Pd(II)-Pd(IV)Mixed-Valence States in Quasi-One-Dimensional Halogen-Bridged Mixed-Metal Complexes, Nil-xPdx(chxn)2Br3" Optical Probes of Conjugated Polymers, The Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers,. 3145. 106-115 (1998)
• [Publications] H.Okamoto et al.: "Conversion of Excitons to spin-soliton Pairs in Quasi-one-dimensional Halogen-bridged Metal Complexes" Phys.Rev.Leet.,. 80. 861-864 (1998)
• [Publications] 三谷忠興、北川 宏、森井克行: "水素結合と電子状態-水素結合における構造-物性と機能-" 日本結晶学会誌. 40. 83-89 (1998)