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2010 年度 実績報告書

ナノスケールの遍歴電子磁性-電子移動を伴う光磁気特性の解明-

研究課題

研究課題/領域番号 20540327
研究機関北海道大学

研究代表者

山本 昌司  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (90252551)

キーワードハロゲン架橋遷移金属錯体 / ナノチューブ / ポリアセン / 光誘起相転移 / 群論 / シアノ架橋銅モリブデン化合物 / 光誘起磁性 / 時間依存ハートリィ・フォック法
研究概要

プロジェクト発足以来3年を経て、4角柱ナノチューブ状ハロゲン架橋白金錯体の合成・測定・理論共同研究が結実し、Nature Materials(2010年発表インパクト・ファクター29.5)に掲載されることとなった。京大理・北川教授(錯体化学)、阪大基礎工・若林准教授(X線構造解析)、東大工・岡本教授(光学観測)等と共同で、新規ハロゲン架橋白金錯体[Pt(C_2H_8N_2)(C_<10>H_8N_2)I]_4(NO_3)_8の物性解明を進め、この物質が
○類希な遷移金属ベースのナノチューブを形成し、
○水分子の吸蔵特性を持ち、
○混合原子価白金による新奇電荷密度波状態を形成する
ことを解明した。筆者は特に、光学伝導度スペクトルのピーク起源解明に理論計算をもって貢献し、基底状態電荷密度波が、チューブ形状に特有な2次元Eu表現に属するものであることを突き止めた。
一方、シアノ架橋銅モリブデン化合物Cu_2[Mo(CN)_8]の光誘起磁性について、新規の理論研究を開始した。この物質は東大理・大越教授・錯体化学研究室の手になるものであり、波長の違う可視光を照射することにより、オン・オフ可逆の光誘起磁性体であることが知られている。しかし、その磁化増幅・減衰機構について、一切の物理的・微視的解釈は得られておらず、トライ・アンド・エラーの物質合成研究が先行するのみである。筆者は、まず群論を用いて可能な基底状態磁気秩序を精査し、精巧な相図を描いて物質パラメタを特定し、さらに時間依存ハートリィ・フォック法を用いて光照射後の磁化ダイナミクスを計算した。光照射時間(励起密度)、印加磁場、誘起磁化最大値の間に成り立つ非線形な関係について、定量的な知見が得られつつあり、課題最終年度に"非線形な"研究の深化・発展が期待される。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Optical distinction and photoinduced phase transition between dgenerate ground states of polyacene2010

    • 著者名/発表者名
      S.Yamamoto, J.Ohara
    • 雑誌名

      Physica B

      巻: 405 ページ: S365-S368

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bottom-up realization of a porous metal-organic nanotubular assembly2010

    • 著者名/発表者名
      K.Otsubo, Y.Wakabayashi, J.Ohara, S.Yamamoto, H.Matsuzaki, H.Okamoto, K.Nitta, T.Uruga, H.Kitagawa
    • 雑誌名

      Nature Materials

      巻: 10(印刷中)

    • 査読あり
  • [学会発表] [Cr8F8Piv16]のレベル交差をNMRで観る2011

    • 著者名/発表者名
      山本昌司
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-27
  • [学会発表] Photomagnetism in a dicomer octacvanomolvbdate2011

    • 著者名/発表者名
      S.Yamamoto, J.Ohara
    • 学会等名
      International Workshop on Dynamics and Manipulation of Quantum Sysytems 2010
    • 発表場所
      東京大学山上会館
    • 年月日
      2011-02-15
  • [学会発表] ハロゲン架橋白金錯体ナノチューブに観る多彩な電子相2010

    • 著者名/発表者名
      山本昌司
    • 学会等名
      日本物理学会2010年物性分野分科会
    • 発表場所
      大阪府立大学 招待講演
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] シアノ架橋Cu(II)Mo(IV)錯体の磁気特性-toy模型による基底状態相図-2010

    • 著者名/発表者名
      大原潤、山本昌司
    • 学会等名
      日本物理学会2010年物性分野分科会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] シアノ架橋Cu(II)Mo(IV)錯体の磁気特性-光照射による自発磁化の発現-2010

    • 著者名/発表者名
      大原潤、山本昌司
    • 学会等名
      日本物理学会2010年物性分野分科会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] Effective Dzyalonshiriski-Moriya interactions in an octanuclear chromium(III) antiferromagnetic ring : NMR observations of the quantum level crossing2010

    • 著者名/発表者名
      S.Yamamoto
    • 学会等名
      International Workshop on Statistical Physics of Quantum Systems
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 年月日
      2010-08-03
  • [備考]

    • URL

      http://phys.sci.hokudai.ac.jp/LABS/BusseiRiron/bussei3/index.html

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公開日: 2012-07-19  

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