低次元電子-格子系における光誘起構造相転移の理論的研究

低维电子晶格系统光致结构相变的理论研究

• 批准号: 09740231
• 负责人: 小川 哲生
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740231/
• 关键词: 光誘起相転移; 局在電子-格子系; 大域的相互作用; ドミノ倒し効果; 透熱-断熱クロスオーバー; 光誘起ドメイン注入; スピンクロスオーバー錯体; 非平衡相転移; 光励起構造変化; 低次元電子-格子系; 核生成

ひとつのサイトの電子励起状態は、電子-格子相互作用によって、ある格子歪みを伴った準安定状態に一旦緩和するが、その際に近接サイトの格子歪みを誘発する。この微視的過程が協力しあってどのように結晶全体の格子歪み状態すなわち構造変化した状態に移り変わるのかを明らかにするために、局在電子-格子系を理論的に考察した。光励起によって生成された局所的励起状態のエネルギー緩和と時空間伝搬過程とを数値シミュレーションによって追跡した。昨年度に提案した大域的相互作用する2パラボラモデルを用いて、透熱過程と断熱過程のクロスオーバー効果を初めて明らかにし、「確率的ドミノ倒し効果」と「決定論的ドミノ倒し効果」の2種類が存在することを示した。サイト間結合強度が弱すぎると、励起された1サイトのみが局所構造変化を起こした状態が準安定であるが、結合強度が強すぎると、すべて元の状態に戻ってしまう。ドミノ倒し効果によって大域的構造転移が生じるのは、相互作用距離が短距離で、中間的結合強度の場合に限られる。これは平均場近似では記述できない結果である。さらに、実際に実験観測されている現象(TTF-CA結晶における光誘起中性-イオン(NI)性転移とスピンスロスオーバー錯体における光誘起スピン転移)を解析した。NI転移では、系の構造対称性の自発的破れを伴う点が特徴的な光誘起構造相転移であり、数値シミュレーションによってN(I)相に光でI(N)相をドメイン注入するダイナミクスを考察した。また、スピン転移では、多フォノン放出によって無輻射遷移する過程と光励起過程との競合によって、閾値が生じることを理論的に明らかにし、実験結果を微視的立場から解析することができた。

The electron excitation state of the electron lattice interaction, the lattice distortion, and the quasi-stable state of the electron lattice interaction are relaxed, and the lattice distortion of the electron lattice interaction is induced. The process of Weishi app is a theoretical investigation of the lattice structure of the whole crystal. The excitation state of the light source is generated by the light source, and the time-space transition process and the numerical value of the light source are tracked. Last year's proposal was that the interaction of large domains should be used in the process of heat transmission and heat transmission, and the results of heat transmission and heat transmission should be clearly stated. The results of deterministic interaction should be shown in the existence of two kinds of results. The strength of the bond between the two sides is weak, the excitation is strong, and the structure of the structure is stable. For example, when the interaction distance is short and the bonding strength is intermediate, the structural shift occurs in a large area. A description of the mean field approximation. The phenomenon of TTF-CA crystal induced neutral (NI) property shift and photoinduced neutral (NI) property shift was analyzed. The structural symmetry and self-evolution of the system are accompanied by characteristic photoinduced structural phase shifts, numerical values, optical phase shifts, and optical phase shifts in the N(I) phase and I(N) phase shifts. The process of radiation-free migration, the process of excitation, the process of competition, the threshold value, the theoretical result, the position of Weishi app, and the analysis result.

项目成果

K.Koshino and T.Ogawa: "Domino effects in photoinduced structural change in one-dimensional systems" Journal of the Physical Society of Japan. 67(7). 2174-2177 (1998)

K.Koshino 和 T.Okawa：“一维系统中光致结构变化的多米诺效应”，日本物理学会杂志。

K.Koshino and T.Ogawa: "Photoinduced nucleation theory in one-dimensional systems" Physical Review B. 58(22). 14804-14811 (1998)

K.Koshino 和 T.Okawa：“一维系统中的光致成核理论”《物理评论》B. 58(22)。

T.Ogawa and K.Koshino: "Dynamics of photoinduced structural transitions" Proc.of 11^<th> Seminar on Phase Transitions and Critical Phenomena. 131-138 (1998)

T.Okawa 和 K.Koshino：“光诱导结构转变的动力学”Proc.of 11^<th> 相变和临界现象研讨会。

K.Koshino and T.Ogawa: "Crossover between the adiabatic and diabatic limits in photoinduced structural changes" Journal of the Korean Physical Society. (印刷中). (1999)

K.Koshino 和 T.Okawa：“光致结构变化中绝热和非绝热极限的交叉”，韩国物理学会杂志（1999 年出版）。

T.Ogawa: "Excitons in one-dimensional structures" Nonlinear Optics. 18・2. 181-188 (1997)

T.Okawa：“一维结构中的激子”非线性光学18・2（1997）。