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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Optical study of the thin film of molecular crystal in the view point of the control of physical properties by light

Research Project

Project/Area Number 16K05397
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

石川 忠彦  東京工業大学, 理学院, 助教 (70313327)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords光機能性物質 / 光誘起相転移 / スピンクロスオーバー錯体 / 光学スペクトル / 時間分解分光測定 / 光誘起ダイナミクス
Outline of Annual Research Achievements

本課題では、光励起による相転移制御を基盤とした光機能素子の開発を目標に見据え、分子性導体薄片試料を対象とし、電子構造変化ダイナミクスの観測および、そのメカニズムの解明を目指した。その過程において昨年度(平成29年度)、光励起条件変化による物性制御という世界的に例を見ない新規の現象について研究の進展が見られた。この事から、本年度(平成30年度)においては、年度初頭に立てた推進方策に従い、上記現象の解明を進めていく事に重点を置いた。
この方針のもと本年度は、スピンクロスオーバー複合体試料の光誘起効果について、高温高スピン相および低温低スピン相それぞれにおいて、光誘起状態の確認および、その電子状態等について光学スペクトルから明らかにする事を試みた。
高温高スピン相での光誘起状態については、時間分解分光測定による過渡状態光学スペクトルの測定に成功したが、その状態の同定にはいまだ至っていない。
低温低スピン相での光励起状態については、赤外反射スペクトルの測定にH29年度のうちに成功していたが、その温度変化の詳細の測定から、光誘起状態の寿命が非常に長い事が判明し、現有の時間分解分光測定装置では光誘起ダイナミクスの測定が困難であるとの結論に至った。そこで、光誘起準定常状態の電子格子構造の解明に焦点を絞り光学的測定を行った。また、光照射下でのX線構造解析にも挑戦し、光誘起状態の構造に関する情報を得る事に成功した。光学スペクトル及びX線回折の結果を併せると、低温低スピン相での光誘起状態は、平衡状態での低温相高温相とは一致しない光誘起状態特有の状態である事が示唆された。
これ以外にもいくつかの新規物質の探索を続けており、一部は国内学会にて報告済みである。

  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] トロント大学(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      トロント大学
  • [Int'l Joint Research] マックスプランク構造ダイナミクス研究所(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      マックスプランク構造ダイナミクス研究所
  • [Journal Article] Optical Study of Electronic Structure and Photoinduced Dynamics in the Organic Alloy System [(EDO-TTF)0.89(MeEDO-TTF)0.11]2PF62019

    • Author(s)
      T. Ishikawa, Y. Urasawa, T. Shindo, Y. Okimoto, S. Koshihara, S. Tanaka, K. Onda, K. T. Hiramatsu, Y. Nakano, K. Tanaka, and H. Yamochi
    • Journal Title

      Applied Sciences

      Volume: 9 Pages: 1174

    • DOI

      10.3390/app9061174

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 「分子動画」で見る分子性導体の光誘起ダイナミクス, 2018

    • Author(s)
      石 川 忠 彦, 腰 原 伸 也, 羽 田 真 毅,
    • Journal Title

      日本物理学会誌.

      Volume: 73 Pages: 864

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The Optical Study of Photoinduced Structural change in the Spin-crossover Hybrid System2019

    • Author(s)
      T. Ishikawa,T. Okazaki,D. Nishida,Y. Sudo,Y. Okimoto,S. Koshihara,M. Hada,A. Miyawaki,K. Takahashi
    • Organizer
      Sixth Banff Meeting on Structural Dynamics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 中性イオン性相転移を示す新規一次元鎖状高分子における光誘起電荷移動ダイナミクス2019

    • Author(s)
      佐野 史弥,後藤 崇臣,石川 忠彦,沖本 洋一,腰原 伸也,杜 毅楠,高橋 優介,高坂 亘,宮坂 等
    • Organizer
      日本物理学会 第74回年次大会
  • [Presentation] Observation of the photoinduced structural dynamics in molecular crystals with Structure-Charge-Spin coupling2018

    • Author(s)
      Tadahiko Ishikawa, Ken Onda, Yoichi Okimoto, Shin-ya Koshihara, Reizo Kato, and Reiji Kumai
    • Organizer
      the 43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photoinduced phenomena of the spin-crossover molecular hybrid system2018

    • Author(s)
      Tadahiko Ishikawa, T. Okazaki and S. Koshihara, K. Takahashi
    • Organizer
      Conductivity and Magnetism in Molecular Materials, Gordon Research Conference, ~Emergent Materials and Phenomena as Foundation for Future Molecule-Based Devices~
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] スピンクロスオーバー相転移を起こす複合磁性材料における光誘起状態の研究2018

    • Author(s)
      石川忠彦, 岡崎俊樹, 沖本洋一, 腰原伸也, 羽田真毅, 宮脇敦大, 高橋一志
    • Organizer
      日本物理学会 2018年秋季大会
  • [Presentation] 複合機能性スピンクロスオーバー錯体における光誘起状態の光学的研究2018

    • Author(s)
      石川 忠彦,岡崎 俊樹,西田 大介,數土 雄也,沖本 洋一,腰原 伸也,羽田 真毅,宮脇敦大, 高橋一志
    • Organizer
      第28回 日本MRS年次大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 中性イオン性相転移を示す新しい配位高分子鎖における光誘起ダイナミクス2018

    • Author(s)
      佐野 史弥,後藤 崇臣,石川 忠彦,沖本 洋一,腰原 伸也,Y. Takahashi,Y. Du,W. Kosaka,H. Miyasaka
    • Organizer
      第28回日本MRS年次大会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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