擬一次元ハロゲン架橋型金属錯体での光誘起構造相転移と前駆現象

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11215203
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 栗田 進 横浜国立大学, 工学部, 教授 (30089833)
• 研究分担者: 岡本 博 東京大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40201991) ; 末元 徹 東京大学, 物性研究所, 助教授 (50134052) ; 武田 淳 横浜国立大学, 工学部, 講師 (60202165)
• キーワード: ハロゲン架橋金属錯体 / 擬一次元物質 / 3次非線形光学定数 / フェムト秒時間分解分光 / 相転移 / 自己束縛励起子

研究概要

ハロゲン架橋金属錯体の電子励起状態の性質を調べるために、モデル物質として、ハロゲン架橋Ni錯体および一次元銅酸化物に注目した。電解法およびFZ法を用いて良質な単結晶が作成できた。これらについて電場変調反射分光測定を行い、励起準位構造に関する知見を得るとともに3次の非線形光学定数x(3)を評価した。その結果、Ni-Br錯体では、x(3)がポリシラン等に比べて3桁以上も大きな値を示すことがわかった。光伝導度及び発光の励起エネルギー依存性から、この物質では電荷解離と輻射再結合過程が競合していることも明らかになった。
新しい(-X-M-M-X-M-M-X-)なる構造をもつハロゲン架橋複核Pt錯体、R_4[Pt_2(pop)_4I]について、カウンターイオンRを変化させた様々な錯体の構造、光物性、磁性を調べ、基底状態の性質や相転移の可能性を検討した。その結果、Rにアルキルアンモニウムを導入した系で、電荷分極が生じていると思われる新しい相が見出された。また、R=LiやRbの錯体は、モット・ハバード相にあることがわかった。
再生増幅器を用いた新しいフェムト秒モードロックTiサファイアレーザ測定システムを組上げ、それを用いてPt-Iにおける時間分解発光の測定に成功した。この系ではPt-BrやPt-Clと緩和の様子が異なり、STEの最低振動状態への溜込みが少ないことがわかった。カーシャターを用いた時間分解発光スペクトル測定装置が組み上がり、ベータカロチンで装置の性能テストを行った。時間分解能は200fsであった。

研究成果

• [文献書誌] T. Kwashima, T. Manabe, M. Yamashita, K. Toriumi, H. Kitagawa, T. Mitani, H. Okamoto, K. Inoue, Y. Hosokashi, M. Shiro: "Syntheses and Physical Properties of Quasi-One-Dimensional Halogen-Bridged CuII-PtIV Mixed-Metal MX-Chain Compounds"Synth. Met.. 103. 2648-2649 (1999)
• [文献書誌] M. Yamashita, S. Miya, T. Kawashima, T. Manabe, T. Sonoyama, H. Kitagawa, T. Miya, H. Okamoto, R. Ikeda: "Charge Flucutuation in MMX Chain Compounds, R4[Pt2(pop)4I].nH20"J. Am. Chem. Soc.. 121. 2321-2322 (1999)
• [文献書誌] M. Yamashita, T. Manabe, T. Kawashima, H. Okamoto, H. Kitagawa: "Electronic Structures of Quasi-One-Dimensional Halogen-Bridged NiIII Complexes with Strong Electron-Correlations"Coordination. Chemisry. Review. 190-192. 309-330 (1999)
• [文献書誌] 岡本博: "一次元系におけるソリトン、ポーラロン、励起子の光反応ダイナミクス"日本物理学会誌. 55. 31-36 (2000)
• [文献書誌] T. Suemoto, S. Tomimoto: "Femtosecond dynamics of self-trapped excitions in quasi-one-dimensional halogen-bridged Pt complexes"J. Luminescence. 83-84. 13-18 (1999)
• [文献書誌] T. Suemoto, S. Tomimoto, S. Saito, K. Sakata, J. Takeda, S. Kurita: "Observation of the wave packet transit on the adiabatic potential surface of self-trapped excitons in halogen-b ridged Pt complexes"J. Luminescence. (to be published).
• [文献書誌] H. Kamioka, S. Saito, T. Suemoto: "Observation of Coherent plasma-phonon coupled mode in InAs"J. Luminescence. (to be published).
• [文献書誌] S. Tomimoto, S. Saito, T. Suemoto, K. Sakata, J. Takeda, S. Kurita: "Observation of the Wave Packet Oscillation during the Exciton Self-Trapping Process in a Quasi-One-Dimensional Halogen-Bridged Pt Complex"Phys. Rev.. B60. 7961-7695 (1999)
• [文献書誌] S. Adachi, Y. Takagi, J. Takeda, K.A. Nelson: "Optical Sampling Four-Wave-Mixing Experiment for Exciton Relaxation Processes"Opt. Commun.. 174. 294-298 (2000)
• [文献書誌] J. Takeda, K. Nakajima, S. Kurita, S. Tomimoto, S. Saito, T. Suemoto: "Observation of the Wavepacket Transit on the Adiabatic Potential Surface of Self-Trapped Excitons in Halogen-Bridged Pt Complexes"J. Luminescence. (to be published). (2000)