2003 Fiscal Year Annual Research Report
高磁場/高周波時間領域ESR分光学による新規量子磁気光機能の開拓
Project/Area Number |
02J04008
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Research Institution | Okazaki National Research Institutes |
Principal Investigator |
松岡 秀人 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 特別研究員(PD)
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Keywords | 多周波ESR / 高スピンEu(II)イオン / 長残光性 / 高次の微細構造項 / 固有共鳴磁場法 / 金属内包フラーレン / 蛍光顕微鏡 / 無秩序配向ESR |
Research Abstract |
昨年度に引き続きミクロンサイズの平均粒径を有する2種類の長残光性発光体Eu-doped strontium aluminate(粉末試料)を対象に研究を行った。発光中心Eu(II)を取り囲む環境(ホスト結晶)の違いは、ESR分光学では微細構造定数に反映される。本研究では、一般に無視される高次の微細構造項を考慮したスピンハミルトニアンを用い、摂動法と固有共鳴磁場法を併用したESRスペクトル解析法を開発することで、精確な微細構造定数の決定を行った。高スピン系希土類イオンの無配向ESRスペクトルの解析における高次の微細構造項の重要性についてアメリカ化学会の雑誌に発表した。本年度はさらに蛍光顕微鏡測定を行い、実際に各粒子の発光を画像化することでミクロンサイズの各粒子が強い発光を示していることを明らかにした。発光特性についての研究成果は現在、アメリカ材料科学会の雑誌に投稿準備中である。 本申請の研究ではさらに、異なった大きさのフラーレンケージにEu(II)イオンを内包した金属内包フラーレン(凍結試料溶液)を対象とし、多周波ESR測定を行った。スペクトル解析は長残光性発光体に対して開発した方法を適用した。その結果、高スピン金属イオンを内包したフラーレンに対し、初めて高次の微細構造項まで含めた精確な微細構造定数を決定した。その結果、C_<74>ケージの中でEu(II)イオンがケージの中心から離れた位置に存在することを実験的に初めて証明した。さらに、semi-empirical superposition-exchange modelを用い微細構造定数の定量的解析を行った結果、Eu(II)イオンを内包したC_2対称性を有するC_<82>ケージの構造を実験的に初めて決定した。これらの結果は現在アメリカ化学会の雑誌に投稿中である。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] H.Matsuoka et al.: "2-D electron spin transient nutation spectroscopy of lanthanoid ion Eu^<2+>(^8S_<7/2>) in a CaF_2 single crystal on the basis of FT-pulsed electron spin resonance spectroscopy : Transition moment spectroscopy"Applied Magnetic Resonance. 23. 517-538 (2003)
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[Publications] H.Matsuoka et al.: "Importance of Fourth-Order Zero-Field Splitting Terms in Random-Orientation EPR Spectra of Eu(II)-Doped Strontium Aluminate"J.Phys.Chem.A. 107. 11539-11546 (2003)
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[Publications] H.Matsuoka et al.: "Pseudo-octahedral high-spin Co(II) complexes with orbitally degenerate ground states as studied by SQUID and ESR spectroscopy"Synthetic Metals. 137. 1213-1214 (2003)
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[Publications] T.Takui et al.: "EPR of Free Radicals in Solids ; Trends in Methods and Applications ; Lund,"Kluwer Academic Publishers <A.Lund and M.Shiotani (Eds.)>. 644(84) (2003)