1998 Fiscal Year Final Research Report Summary

有機・無機ハイブリッド化合物におけるプロトン-電子連動の光制御

Research Project

Project/Area Number	08454220
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Research Field	機能・物性・材料
Research Institution	Japan Advanced Institute of Science and Technology
Principal Investigator	三谷忠興北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 教授 (50010939)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	安正道北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (10249956) 北川宏北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (90234244) 岩佐義宏北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (20184864)
Project Period (FY)	1996 – 1998
Keywords	プロトン / 水素結合 / 電荷移動錯体 / 有機・無機ハイブリッド化合物 / プロトン-電子連動 / 光制御
Research Abstract	水素結合ネットワークを利用して結晶構造を制御しながら、同時に水素結合と強い相関をもつ電子状態を創造すると、そこには電子と水素結合間の相互作用に基づく新しい機能性が生まれる可能性があり、これらの物性探索は興味ある研究対象である。本研究の目的は、水素結合を含む有機無機ハイブリッド化合物を対象として、そこでの電子-プロトン相互作用の内容を解明するとともに、この相互作用を化学的および光学的に制御することによって生まれる新しい素子機能の開発を行うことにある。本研究においては特に[Pd(H2EDAG)-(HEDAG)]TCNQの水素結合型一次元電荷移動錯体に注目し、極低温や超高圧の条件を含めたX線構造解析、可視・赤外・遠赤外分光(吸収、反射、発光および光誘起吸収反射測定)、ラマン散乱、電気抵抗測定、光電導測定、ESR、光誘起ESR、帯磁率測定等、広い視野からの基礎物性研究を行った。その中で注目される研究成果は、結晶育成中において溶液中のpH濃度を制御することにより、結晶が脱プロトンされた不完全なイオン結晶;[Pd(H2-xEDAG)(HEDAG)]-(HEDAG)(HEDAG)]+(1-x)TCNQ-(1-x)(x=0.7)が得られ、180Kにおいて水素結合格子の融解、つまり、固体中でも溶液中と同じようなプロトンの"ゆらぎ"が生じると共に、ヒステリシスをもった金属-絶縁体相転移が観測されたことである。この結果は、温度因子の解析も含めたX線構造解析および半経験的分子軌道計算の結果と定性的に一致する。これらの実験事実は、電子-プロトン連動に基づく新しいタイプの電磁応答性、さらにはレーザ光による物質変換の可能性を実証するものである。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] H.Kitagawa、N.Onodera、T.Sonoyama、M.Yamamoto、T.Fukawa、T.Mitani、: "Charge Ordering with Lattice Distortions in a Conductive MMX-Chain Complex、Pt2(dta)41 (dta=DH3CS2)"121. 10068-10080 (1999)
[Publications] H.Kitagawa、T.Mitani、: "Valence Transition with Charge Ordering in a"190. 1169-1184 (1999)
[Publications] M.Yamashita、T.Manabe、K.Inoue、H.Okamoto、H.Kitagawa、T.Mitani、: "Tuning of Spin Density Wave Strengths in Quasi-One-Dimensional Halogen-Bridged NiIII Complexes with Strong Electron Correlations、[NiIII(chxn)2X]Y2"38. 1894-1899 (1999)
[Publications] K.Saito、Y.Yamaura、H.Kitagawa、D.Yoshida、T.Mitani、M.Sorai、: "Thermodynamic Metal-Insulator Transition in a Hydrogen-Bonded Organic Hybrid Conductor、[Pd(H2-xedag)(Hedag)]TCNQ"68. 3592-3599 (1999)
[Publications] 三谷洋興、北川宏、森井克行: ""水素結合と電子状態"、水素結合における構造物と機能"日本結晶学会誌. 40. 83-89 (1998)
[Publications] 三谷洋興、北川宏、中筋一弘: "分子結晶における電子-プロトン連動と機能性"高圧力の科学と技術. 10. 3592-3599 (2000)

1998 Fiscal Year Final Research Report Summary

有機・無機ハイブリッド化合物におけるプロトン-電子連動の光制御

Principal Investigator

三谷 忠興 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 教授 (50010939)

Research Products

[Publications] H.Kitagawa、N.Onodera、T.Sonoyama、M.Yamamoto、T.Fukawa、T.Mitani、: "Charge Ordering with Lattice Distortions in a Conductive MMX-Chain Complex、Pt2(dta)41 (dta=DH3CS2)"121. 10068-10080 (1999)

[Publications] H.Kitagawa、T.Mitani、: "Valence Transition with Charge Ordering in a"190. 1169-1184 (1999)

[Publications] M.Yamashita、T.Manabe、K.Inoue、H.Okamoto、H.Kitagawa、T.Mitani、: "Tuning of Spin Density Wave Strengths in Quasi-One-Dimensional Halogen-Bridged NiIII Complexes with Strong Electron Correlations、[NiIII(chxn)2X]Y2"38. 1894-1899 (1999)

[Publications] K.Saito、Y.Yamaura、H.Kitagawa、D.Yoshida、T.Mitani、M.Sorai、: "Thermodynamic Metal-Insulator Transition in a Hydrogen-Bonded Organic Hybrid Conductor、[Pd(H2-xedag)(Hedag)]TCNQ"68. 3592-3599 (1999)

[Publications] 三谷洋興、北川 宏、森井克行: ""水素結合と電子状態"、水素結合における構造物と機能"日本結晶学会誌. 40. 83-89 (1998)

[Publications] 三谷洋興、北川 宏、中筋一弘: "分子結晶における電子-プロトン連動と機能性"高圧力の科学と技術. 10. 3592-3599 (2000)

三谷忠興北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 教授 (50010939)

[Publications] 三谷洋興、北川宏、森井克行: ""水素結合と電子状態"、水素結合における構造物と機能"日本結晶学会誌. 40. 83-89 (1998)

[Publications] 三谷洋興、北川宏、中筋一弘: "分子結晶における電子-プロトン連動と機能性"高圧力の科学と技術. 10. 3592-3599 (2000)