擬一次元混合原子価金属錯体における光励起後の超高速格子緩和過程

• 研究課題/領域番号: 16540297
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 和田 芳樹 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所, 主幹研究員 (90343847)
• 研究分担者: 松下 信之 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (80219427)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円); 2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円); 2004年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
• キーワード: 一次元電子系 / 格子緩和 / 超高速分光 / 高分子 / 光構造変化 / コヒーレントフォノン / ソリトン / 自己束縛励起子

研究概要

一次元電子格子系の光励起後の緩和初期過程の電子格子相互作用、電子の共鳴移動エネルギー、電子相関依存性を詳細に明らかにするために、ハロゲン架橋混合原子価金属錯体の金属ハロゲンイオンを置換し、これらの物理量を広い範囲で変化させ、光励起後の緩和初期過程についてフェムト秒過渡吸収測定により、研究を行った。その結果、白金錯体において光励起直後には共通して自己束縛励起子の振動励起状態とポーラロンの振動励起状態の生成が観測され、これが平衡状態に緩和する過程が観測された。一方中性ソリトンは時間分解能(150fs)以下で生成することが明らかになり、これは散逸的なポテンシャル面構造によると考えられる。ハロゲンイオンの置換により電子格子相互作用を小さく、電子の共鳴移動エネルギーを大きくしていった場合、緩和初期過程での非平衡ポーラロンの生成効率が増大し、一方、非平衡自己束縛励起子の生成効率には大きな変化は見られないが、平衡状態への緩和が速くなり寿命が減少することが明らかになった。金属イオンを置換し電子相関が増大した場合、ポーラロンの初期生成効率が増大することが明らかになった
白金沃素錯体において、自己束縛励起子、ポーラロンの光誘起吸収帯に、波束として生成したこれらの状態の、ポテンシャル面上の安定点を中心とした振動運動によると考えられるコヒーレントフォノン振動が見られることを明らかにした。さらにハロゲン架橋混合原子価金属錯体では、偶のパリティーの電荷移動励起子による強い2光子吸収帯が観測される、時間分解能以下のきわめて高速な応答を示すことが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] A one-dimensional iodine-bridged Pt^<II>/Pt^<IV> mixed-valence complex, catena-poly[[[bis(ethylenediamine)platinum(II)]-μ-iodo-[bis(ethylenediamine)platinum(IV)]-μ-iodo] hydrogenphosphate dihydrogenphosphate iodide trihydrate] (2006)
  • 著者名/発表者名: N.Matsushita
  • 雑誌名: Acta Cryst. C62
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A one-dimensional Cl-bridged Pt^II/Pt^IV mixed-valence complexs,catena-poly[[[bis(ethylenediamine)platinum^<(II)>]-m-chloro-[bis(ethylenediamine)platinum^<(IV)>]-m-chloro]tetrakis(tetrafluoroborate)] (2005)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Matsushita
  • 雑誌名: E61
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A three-dimensional bromo-bridged mixed-valence gold^<(I,III)> compound,Cs_2AuIIIBr_6 (2005)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Matsushita
  • 雑誌名: E61
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Redetermination of atena-poly[[[bis(ethylenediamine)platinum^<(II)>]-m-chloro-[bis(ethylenediamine)platinum^<(IV)>]-m-chloro] tetrakis-(hexafluorophosphate)] (2005)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Matsushita
  • 雑誌名: E61
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A three-dimensional iodo-bridged mixed-valence gold^<(I,III)> compound,Rb_2[Au^II_2][Au^<IIII>_4] (2005)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Matsushita
  • 雑誌名: E61
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A one-dimensional I-bridged P^<tII>/P^<tIV> mixed-valence complex, catena-poly[[[bis(ethylenediamine)platinum(II)]-m-iodo-[bis(ethylenediamine)platinum(IV)]-m-iodo]hydrogenphosphate dihydrogenphosphateiodide trihydrate] (2005)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Matsushita
  • 雑誌名: Acta Crystallographica, Sect. C C62
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A one-dimensional Cl-bridged Pt^<II>/Pt^<IV> mixed-valence complex, catena-poly[[[bis(ethylenediamine)-platinum(II)]-μ-chloro-[bis(ethylenediamine)-platinum(IV)]-μ-chloro] tetrakis(tetrafluoroborate)] (2005)
  • 著者名/発表者名: N.Matsushita
  • 雑誌名: Acta Cryst. E61
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Redetermination of catena-poly[[[bis(ethylenediamine)platinum(II)]-μ-chloro-[bis(ethylenediamine)platinum(IV)]-μ-chloro] tetrakis(hexafluorophosphate)] (2005)
  • 著者名/発表者名: N.Matsushita
  • 雑誌名: Acta Cryst. E61
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A three-dimensional iodo-bridged mixed-valence gold(I,III) compound, Rb_2[Au^<II>_2][Au^<[IIII]>_4]) (2005)
  • 著者名/発表者名: N.Matsushita, A.Tanaka, N.Kojima
  • 雑誌名: Acta Cryst. E61
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A three-dimensional bromo-bridged mixed-valence gold(I,III) compound, Cs_2Au^IAu^<III>Br_6 (2005)
  • 著者名/発表者名: N.Matsushita, F.Fukuhara, N.Kojima
  • 雑誌名: Acta Cryst. E61
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A one-dimensional Cl-bridged Pt^<II>/Pt^<IV> mixed-valence complex, catena-poly[[[bis(ethylenediamine)platinumm^<(II)>]-m-chloro-[bis(ethylenediamine)platinum^<(IV)>]-m-chloro]tetrakis(tetrafluoroborate)] (2005)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Matsushita
  • 雑誌名: Acta Crystallographica, Sect.E E61
• [雑誌論文] A three-dimensional bromo-bridged mixed-valence gold^<(I,III)> compound, Cs_2AuIAuIIIBr_6 (2005)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Matsushita
  • 雑誌名: Acta Crystallographica, Sect.E E61
• [雑誌論文] Redetermination of atena-poly[[[bis(ethylenediamine)platinum^<(II)>]-m-chloro-[bis(ethylenediamine)platinum^<(IV)>]-m-chloro]tetrakis(hexafluorophosphate)] (2005)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Matsushita
  • 雑誌名: Acta Crystallographica, Sect. E E61
• [雑誌論文] A three-dimensional iodo-bridged mixed-valence gold^<(I,III)> compound, Rb_2[Au^<II>_2][Au^<IIII>_4] (2005)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Matsushita
  • 雑誌名: Acta Crystallographica, Sect.E E61
• [雑誌論文] A one-dimensional I-bridged P^<tII>/P^<tIV> mixed-valence complex, catena-poly[[[bis(ethylenediamine)platinum(II)]-m-iodo-[bis(ethylenediamine)platinum(IV)]-m-iodo]hydrogenphosphate dihydrogenphosphate iodide trihydrate] (2005)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Matsushita
  • 雑誌名: Acta Crystallographica, Sect.C C62
• [雑誌論文] A one-dimensional CI-bridged PtII/PtIV mixed-valence complex, catena-poly[[[bis(ethylenediamine)platinum(II)]-m-chloro-[bis(ethylenediamine)platinum(IV)]-m-chloro]@tetrakis(tetrafluoroborate)] (2005)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Matsushita
  • 雑誌名: Acta Crystallographica, Sect.E E61
• [雑誌論文] Ultrafast Dynamics of Lattice Relaxed States in Quasi-one-dimensional MX-chain Compounds (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Wada
  • 雑誌名: 108 ページ: 285-289
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] [{[Pt(en)_2][PtX_2(en)_2]}_3][{(MX_5)X_3}_2]・12H_2O : Quasi-One-Dimensional Halogen-Bridged PtII-PtIV Mixed-Valence Compounds with Magnetic Counteranions (2004)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamasita
  • 雑誌名: 43 ページ: 4763-4767
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Ultrafast Dynamics of Lattice Relaxed States in Quasi-one-dimensional MX-chain Compounds (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Wada, N.Matsushita, H.Haneda
  • 雑誌名: J.Lumi 108 ページ: 285-289
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] [{[Pt(en)_2][PtX_2(en)_2]}_3][{(MX_5)X_3}_2]・12H_2O : Quasi-One-Dimensional Halogen-Bridged PtII-PtIV Mixed-Valence Compounds with Magnetic Counteranions (2004)
  • 著者名/発表者名: M.Yamashita, D.Kawakami, S.Matsunaga, Y.Nakayama, M.Sasaki, S.Takaishi, F.Iwahori, H.Miyasaka, K.Sugiura, Y.Wada, H.Miyamae, H.Matsuzaki, H.Matsuzaki, H.Okamoto, H.Tanaka, K.Marumoto, S.Kuroda
  • 雑誌名: ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 43 ページ: 4763-4767
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Ultrafast Dynamics of Lattice Relaxed States in Quasi-one-dimensional MX-chain Compounds (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Wada
  • 雑誌名: Journal of Luminescence 108 ページ: 285-289
• [雑誌論文] [{[Pt(en)_2][PtX_2(en)_2]}_3][{(MX_5)X_3}_2]・[2H_2O : Quasi-One-Dimensional Halogen-Bridged PtII-PtIV Mixed-Valence Compounds with Magnetic Counteranions (2004)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamasita
  • 雑誌名: ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 43 ページ: 4763-4767