1989 Fiscal Year Annual Research Report
擬一次元白金錯体におけるソリトンの動力学特性に関する分光学的研究
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63460025
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
黒田 規敬 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (40005963)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仁科 雄一郎 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (90005851)
酒井 政道 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (40192588)
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| Keywords | 擬一次元白金錯体 / ソリトン / 高圧 / 顕微分光 / ギャップ内光吸収 / ラマン散乱 / 電子スピン共鳴 / 活性化エネルギ- |
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| Research Abstract |
昨年度の予備実験で見出された高圧下での相転移は、ソリトンの生成機構と密接に関連する重要な問題であると思われる。そこでこの点を詳しく調べるために、ダイアモンド・アンビル・セルの圧力領域を最大6GPaまでに拡張し、昨年度製作した赤外線顕微分光装置を用いて光吸収とラマン散乱スペクトルの同時測定を行なった。
種々の圧力媒体液を用いて高圧ラマン散乱を精密に測定することにより、相転移圧は室温で3.0±0.1GPaと決定された。偏光顕微鏡下で観察するとこの相転移圧で高圧相の核が発生し、圧力増大と共に高圧相は結晶内でモザイク状に成長してゆく。この相転移の特徴は6GPaにおいても体積比でおよそ30%の低圧相が残存していることである。一次の構造相転移において二相共存圧領域がこのように広範なことは極めて異例である。これはおそらく結晶構造の擬一次元性と強く関連する新しい現象であると思われる。
一方、ソリトンによるギャップ内光吸収帯は圧力増大と共に顕著に増大し、相転移圧直下では大気圧下での強度の数十倍にまで増大することが見出された。これより、ソリトンの生成エネルギ-は圧力と共に著しく減少し、相転移点で最小となった後高圧相では不連続的に増大するものと結論された。
更に、このソリトンの熱的挙動を調べるために、光誘起電子スピン共鳴の温度依存性を測定したところ、スピンの運動による共鳴線幅の減少を観測することが出来た。これより、ソリトンは15meVの活性化エネルギ-を持って一次元鎖上を拡散運動していることが分かった。擬一次元錯体結晶中のソリトンの運動を実験的に確認出来たのは、これが初めてである。
以上により、本年度の研究目的をほぼ達成できたものと思われる。
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[Publications] M.Sakai: "Optical Studies of the Quasi-One-Dimensional Charge-Density-Wave State in〔Pt(en)_2〕〔Pt(en)_2Cl_2〕(ClO_4)_4(en=ethylenediamine)under Hydrostatic Pressure" Phys.Rev.B. 35. 3860-3870 (1989)
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[Publications] M.Sakai: "Optical Studies of the CDW State in Pt(en)_2Cl(ClO_4)_2 under Hydrostatic Pressures" Semicond.Sci.Technol.4. 252-253 (1989)
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[Publications] M.Sakai: "Temperature and Pressure Dependence of the Soliton-to-Band Optical Absorption in Pt(en)_2Cl(ClO_4)_2" Proc.19th Int'l Conf.on Phys.Semicond.91-94 (1989)
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[Publications] N.Kuroda: "A Perturabational Approach to Intragap Defect States in Mixed-Valence Liner Chain Complexes with Strong Electron-Phonon Coupling" J.Phys.Soc.Japan.
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[Publications] N.Kuroda: "Electron Spin Resonance of Optically-Induced Localized States in Halogen-Bridged Linear Chain Complex" J.Phys.Soc.Japan.
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[Publications] N.Kuroda: "Magneto-Absorption and-Luminescence of R-Lines in Alexandrite under High Pressures at 77K" High Pressure Research. 2. 65-85 (1989)
