2004 Fiscal Year Annual Research Report
鉄スピンクロスオーバー錯体結晶における光誘起相の構造と生成ダイナミクスの解明
| Project/Area Number |
14340092
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
田中 耕一郎 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90212034)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永井 正也 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30343239)
白井 正伸 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30303803)
|
|---|
| Keywords | 光誘起相転移 / スピンクロスオーバー / 赤外ラマン散乱 / 赤外吸収 / 構造相転移 / 自発的対称性の破れ |
|---|
| Research Abstract |
2つの準安定相をもつ複核鉄スピンクロスオーバー錯体結晶の光誘起構造を明らかにするとともに、粉末試料でも光照射下で遠赤外分光が可能な測定システムの構築を行い、性能評価を行った。
(1)複核鉄スピンクロスオーバー錯体
複核構造を持つスピンクロスオーバー錯体において、照射光の波長を変えることにより3種類のスピン状態の間を自由自在に相転移させることに成功した。まず、磁化率の温度変化から、低温での基底状態が複核の2つのスピンが共に低スピンである相(LS-LS相)であることを明らかにした。また、可視域の光照射により複核の2つのスピンが反強磁性的に結合した状態(LS-LS相)が生成されること、赤外域(1.3mm)の光照射により2つのスピンの一方だけが高スピンである中間スピン相(HS-LS相)が生成されることを明らかにした。さらに、ラマン散乱および赤外吸収の温度変化と光照射効果を詳細に調べることにより、振動構造の点からも、照射光の波長をかえることで選択的に相転移を光誘起できることを明らかにした。これらの実験結果から、最近接の反強磁性結合と長距離の弾性力によるスピンクロスオーバー結合の競合が複数の準安定状態を導くとする発現機構を提案した。
(2)相転移の前駆現象を探るためのTHz波(遠赤外)分光装置の開発
スピンクロスオーバー転移に本質的に重要な役割を果たしていると考えられる、テラヘルツ帯のフォノンモードの詳細を調べるため、フェムト秒レーザーをベースとしたTHz波(遠赤外線)分光装置の改良をおこなった。その結果、100GHz-3THzの周波数帯をカバーし、単結晶のみならず粉末状のスピンクロスオーバー錯体結晶においても分析を容易にするテラヘルツ時間領域全反射分光装置の開発に成功した。装置の評価として、半導体の表面プラズモンポラリトンや液体、フッ粉末微結晶の複素誘電率の精密決定をおこなった。
|
