2019 Fiscal Year Annual Research Report
Orbital, charge and spin degrees of freedom in molecular solids
| Project/Area Number |
15K05478
|
|---|
| Research Institution | Ehime University |
|---|
Principal Investigator |
山本 貴 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 准教授 (20511017)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 分子性導体 / 金属ジチオレン錯体 / 軌道自由度 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「分子性導体における軌道自由度の効果」を探索するべく、X[M(dmit)2]2 (M = Pt, Au, Pd, X = 一価の陽イオン) において、近接した軌道準位が及ぼす効果を研究している。当初はM = PdやAuの研究を予定していた。しかし、M = Ptにおける二量体のHOMOとLUMOがより縮退に近いことが判明した。昨年度からは、研究対象をM = Ptに絞り、軌道自由度の効果の探索とその原理を見出すことに切り替えた。
昨年度は、X = Me4Sb, Me4PのC=C伸縮振動の測定から分子間相互作用を検証した。本年度はX = Me4Nに対して同様の実験を分子研UVSORにて行った。X = Me4Sb, Me4P, Me4N全てのC=C伸縮振動はすべて共通していた。低温の電荷整列相において、二量体の一部は相互作用が弱められ、残りは強いままであった。この結果は、二量体のHOMOとLUMOの準位逆転が一部の二量体で解消したことを意味する。この現象を多面的に検証するため、近赤外―可視領域の電子遷移の測定を行った。約1eVに単量体由来のHOMO-LUMO遷移が弱く観測されるのだが、低温ではより低エネルギー側に新たな電子遷移が出現した。この現象は二量体のHOMOとLUMOの準位逆転が解消したことと一致する。また、準位逆転に特徴的な電子遷移も観測された。
これらの結果から、半数の二量体は低温でもHOMOとLUMOの準位逆転が維持され、残り半数ではHOMOとLUMOの準位逆転が解消し、価電子は後者に収容されることが判明した。室温では全ての二量体でHOMOの準位がLUMOの準位よりも高く、一方、低温では縮退することを避けるために、半数の二量体が歪んだと結論付けた。分子伝導体においてヤーンテラー効果に類似した現象を発見したことになる。
|
Research Products
(4 results)
