計画研究
本研究では、種々の固体物性学のなかでも特に磁性学の観点からアシンメトリーに着目し、磁性配位化合物におけるアシンメトリーに由来する相関効果を見出すことを目的としている。これまでに、キラル構造をもつ超イオン伝導強磁性金属錯体の開発、反転対称性の破れた結晶構造をもつ第二高調波活性な磁性酸化物の開発、骨格空孔に非対称に配列したアルカリカチオンにもとづくテラヘルツ光吸収などを報告した。本年度は主に、分子磁性体であるMnWシアノ錯体に着目し、磁気秩序と非調和フォノンの相関効果として、磁気相転移以下の温度でフォノンモードの周波数シフトを観測した。具体的には、2次元レイヤーがc軸方向に連結した3次元ネットワーク構造体(単斜晶系: P21/n)であるMnWシアノ磁性金属錯体に着目した。この錯体は、磁気相転移温度が47 Kのフェリ磁性体である。この錯体の強磁性温度領域の赤外(IR)スペクトルを測定したところ、CN伸縮振動にもとづく8本のピークが2200-2150 cm-1の周波数領域に観測された。これらのピーク周波数の温度変化を調べると、磁気相転移温度以下で、高エネルギー側にシフトするピーク(i)、シフトしないピーク(ii)、低エネルギー側にシフトするピーク(iii)の3種が観測された。第一原理計算フォノンモード計算を行い解釈を進めたところ、ピーク(i)はNC-WのCN伸縮振動、ピーク(ii)はMn1-NC-WのCN伸縮振動、ピーク(iii)はMn2-NC-WのCN伸縮振動と帰属された。一般的に、CN伸縮振動の周波数シフトは、CNが介する結合長の伸縮に由来すると考えられる。今回観測された磁気相転移温度以下での周波数シフトは、CNが介する超交換相互作用の強磁性相互作用と、磁気エネルギーと弾性エネルギーの拮抗の結果発現したものと解釈された。
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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