2007 Fiscal Year Annual Research Report
動的相スイッチ機構を内在する有機電子材料の開拓と非平衡物性科学への展開
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18GS0208
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田中 耕一郎 Kyoto University, 大学院・理学研究科, 教授 (90212034)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢持 秀起 京都大学, 低温物質科学研究センター, 教授 (20182660)
腰原 伸也 東京工業大学, フロンティア創造共同研究センター, 教授 (10192056)
御崎 洋二 愛媛大学, 工学部, 教授 (90202340)
永井 正也 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (30343239)
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| Keywords | 非平衡物性科学 / テラヘルツ / 有機電子材料 / 時間分解分光 / 光誘起相転移 |
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| Research Abstract |
光誘起相に敏感なテラヘルツ領域の線形・非線形光学応答に資する全反射分光法や新しい原理の高出力テラヘルツ電磁波発生法を提案した。実際に、出力テラヘルツ光電場強度が200kV/cm、量子効率が30%に達する高強度高効率テラヘルツ波発生に成功した。このために必要なファイバー融着器を購入した。また、昨年度までに導入した赤外FTIR分光器に顕微鏡や液体窒素クライオスタットを付与し、スピンクロスオーバ-錯体Fe(ptz)_6(BF_4)_2の光誘起相の動的構造変化を明らかにした。また、時間分解X線構造観測技術を分子結晶の光励起状態における構造に関する研究に適用すべく、フェムト秒レーザーと軌道放射光組み合わせ技術の開発を行った。その結果、時間分解能7Opsで、3-20keVの波長域のX線を、繰り返し周波数1kHzのフェムト秒パルスレーザーと同期させながら発生させ、パルスX線を用いた構造解析のみならず、各種X線時間分解分光学にも応用を可能とする装置の改善を達成した。さらに、新奇な動的相スイッチ材料の検討をおこなった。
物質開発としては、(EDO-TTF)_2PF_6の部分重水素化体の作製を継続した。中性分子と併せて解析を行い、重水素化に伴いC=C二重結合が関与する振動も低エネルギーシフトする事を明らかにした。本錯体の伝導層内でのドナー分子の2量化の度合いが転移温度と、また、結晶構造中の空隙の大きさがヒステリシス幅と相関を持つ事を見出した。さらに、テトラセレナフルバレン(TSF)とTTFあるいはジセレナジチアフルバレン(STF)が融合したジセレナジチアペンタレン(STP)ドナー,ST-STPおよびBDS-STPの新規誘導体の合成に成功した。得られた分子をドナーとして用いた伝導性錯体の作製について検討したところ、テトラキス(チオメチル)体(TTM-ST-STP)のPF_6塩の単結晶育成に成功した。この塩の電子構造は一次元バンド絶縁体(活性化エネルギー0.092eV)と考えられる。
建物改修の遅れにより予算を繰越し平成20年度に導入した局所排気装置により、試料物質の純度や混合比に敏感な物質合成実験が円滑に行えるようになった。まず、(EDO-TTF)_2PF_6について、そのEDO-TTFを部分的にMeEDO-TTFで置換した混晶を作製した。約10%のMeEDO-TTFを混入させた時、高温相は元の(EDO-TTF)_2PF_6と同形構造を保っていたが、その金属-絶縁体転移からは電荷秩序化転移の様相が消失するという興味深い現象を見出した。
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[Journal Article] Developing 100 ps-resolved X-ray structural analysis capabilities on beamline NW14A at the Photon Factory Advanced Ring2007
Author(s)
S. Nozawa, S. Adachi, S. Takahashi, R. Tazaki, L. Guerin, M. Daimon, A. Tomita, T. Sato, M. Chollet, E. Collet, H. Cailleau, S. Yamamoto, K. Tsuchiya, T. Shioya, H. Sasaki, T. Mori, K. Ichiyanagi, H. Sawa, H. Kavata, S. Koshihara
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Journal Title
Journal of Synchrotron Radiation 14
Pages: 313-319
Peer Reviewed
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[Presentation] 完全電荷分離相転移を起こすPd(dmit)2錯体における光誘起相転移の温度依存性2008
Author(s)
石川忠彦, 深澤直人, 中島良平, 松原圭孝, 沖本洋一, 恩田健, 腰原伸也, Maciej Lorenc, Nicolas Moisan, Marina Servol, Eric Collet, 田村雅史, 加藤礼三
Organizer
日本物理学会第63回年次大会
Place of Presentation
大阪府近畿大学
Year and Date
20080322-20080326
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[Presentation] 凝縮分子系励起状態の構造ダイナミクスが生み出す新しい機能物質2008
Author(s)
腰原伸也, 足立伸一, 野澤俊介, 田崎遼子, Geurin L., 市川広彦, 佐藤篤志, 富田文菜, 一柳光平, Chollet M., 河田洋, 澤博, 大門
Organizer
特定領域研究「フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出」第一回公開シンポジウム
Place of Presentation
立教大学太刀川記念館
Year and Date
20080124-20080125
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[Presentation] 強電子相関半導体-半導体転移物質、(MeEDO-TTF)2PF62007
Author(s)
邵向鋒, 中野義明, 矢持秀起, 坂田雅文, 吉田幸大, 前里光彦, 村田剛志, 大塚晃弘, 斎藤軍治, 腰原伸也
Organizer
the 9th Japan-China Joint Meeting
Place of Presentation
Beijing, China
Year and Date
20071027-20071030
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[Presentation] Ultrafast Gigantic Photo-Response in Organic Salt (EDO-TTF)2PF6 Initiated by 20-fs Laser Pulses2007
Author(s)
J. Itatani, M. Rini, A. Cavalleri, K. Onda, T. Ishikawa, S. Koshihara, X. Shao, H. Yamochi, G. Saito, R. W. Schoenlein
Organizer
The Frontiers in Optics 2007/Laser Science XXIIIconferences
Place of Presentation
Fairmont Hotel, San Jose, California, USA
Year and Date
20070916-20070920
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[Presentation] Time-resolved diffraction as a tool for the study of photo-induced cooperative response2007
Author(s)
S. Koshihara, S. Adachi, S. Nozawa, R. Tazaki, L. Guerin, M. Chollet, K. Ichiyanagi, T. Sato, A. Tomita, J. Itatani, M. Daimon, H. Sawa, H. Kawata, E. Collet, J. Hebert, M. B. -Le Cointe
Organizer
2007CERC International Symposium
Place of Presentation
Akihabara Convention Center, Japan
Year and Date
20070522-20070525
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[Presentation] Structures and Physical Properties of the Mono-methyl Substituted EDO-TTF Cation Radical Salts2007
Author(s)
X. F. Shao, H. Yamochi, Y. Nakano, Y. Yoshida, M. Sakata, M. Maesato, T. Murata, A. Otsuka, G. Saito, S.
Organizer
The 9th China-Japan Joint Symposium on Conuuction and Photoconduction in Organic Solids and Related Phonomona
Place of Presentation
Beijing, China
Year and Date
2007-10-29
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[Book] Ultrafast Phenomena XV2007
Author(s)
J. Itatani, M. Rini, A. Cavalleri, K. Onda, T. Ishikawa, S. Koshihara, X. Shao, H. Yamochi, G. Saito, R. W. Shoenlein
Total Pages
907
Publisher
Springer Berlin Heidelberg New York
