擬一次元混合原子価白金錯体を用いたポ-ラロン及びソリトンの研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01460032
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 栗田 進 横浜国立大学, 工学部, 教授 (30089833)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 八木 幹雄 横浜国立大学, 工学部, 助教授
• Keywords: 一次元物質 / ポ-ラロン / ソリトン / 白金錯体 / 電荷移動吸収 / 光物性(光学的性質)

Research Abstract

ハロゲン架橋混合原子価白金錯体のうち[Pt(en)_2][Pt(en)_2X_2](ClO_4)_4、(en=エチレンジアミン、X=Cl,Br,I)を合成した。単結晶はこれらの物質の飽和水溶液を恒温に保つことによって良質のものが得られた。尚、試料作成において[Pt(en)_2]_<1-X>[Pt(en)_2X_2]_<1+x>(ClO_4)_4のXを変えることによってハロゲンのド-プを試みたが、その極限物質として[Pt(en)_2X_2](ClO_4)_2をつくることができ、その結晶構造解析を行った。
低温において電荷移動吸収帯(CT吸収帯、Pt^<2+>→Pt^<4+>)を強励起したところ、CT吸収帯の低エネルギ-側に2つの吸収帯が現れた。この吸収帯と鎖方向の偏光にのみ活性であることから、鎖上にできた欠陥で、それは低温では安定であるが、室温では消滅してしまう。ESR信号も光誘起吸収と同様に励起光量と共に増加することから、欠陥はスピンをもつことが解った。これらの事実と吸収位置から欠陥はポ-ラロンと同定した。すなわち、CT光励起状態は低温で安定な正、負ポ-ラロン対に緩和する事に見出した。更に、この解釈を確認するためにハロゲンド-ピングを行った。ハロゲンはPt^<2+>から電子を引き抜き、Pt^<3+>のポ-ラロンを形成する。結果は予想通りド-ピングによりESR,midgap吸収帯の増加が見られた。さらにド-ピング量を増やして行くとESR信号は減少し、かつ、新しい吸収帯も現れる。ソリトンの生成エネルギ-がポ-ラロンのそれよりも小さいことを考慮すれば、これはP^++P^+→S^++S^+(BP^<2+>)の反応が起こり、ソリトン(或はバイポ-ラロン)ができたことを示している。この研究によってハロゲン架橋白金錯体はソリトンやポ-ラロン等の素励起研究に適した材料であることが明らかになった。現在、これら素励起に伴う格子歪を局在格子振動として検出することを試みている。

Research Products

• [Publications] L.Degiorgi: "Far-infrared optical investigations on quasi-onedimensional halogen-bridged mixed-valence compounds" Physical Review B. 40. 3285-3293 (1989)
• [Publications] K.Aida: "Excitation energy dependence of the photoluminescence from self-trapped exciton in halogen-bridged mixedvalence platinum complexes." Journal of physical Society of Japan.
• [Publications] L.Degiorgi: "Phonons in one-dimensional Peierls-Hubbard systems" To be submitted to Physical Review B.
• [Publications] S.Sato: "Structure of trans-dichlorobis(ethylenediamine)Platinum(4)Perchlorate." Acta Crystallo Graphia. (1990)
• [Publications] S.Sato: "Structure of bis(ethylenediamine)platinum dechloride." Acta Crystallo Graphia. (1990)
• [Publications] 栗田進: "擬一次元ハロゲン架橋白金錯体におけるソリトンとポ-ラロン" 固体物理. 24. 594-605 (1989)