低次元鎖ハロゲン架橋金属錯体における分子設計と次元性制御による新規物性発現

点击翻译按钮获取中文摘要

擬一次元ハロゲン架橋Pt^<II>-Pt^<IV>混合原子価錯体において、カウンターイオンにClO_2をもつ[Pt(en)_2][PtI_2(en)_2](ClO_4)_4は鎖間に相互作用がなく、一次元鎖中ではPt^<II>とPt^<IV>が交互にならんで秩序をもっているが、鎖間では相関がなく、そのため一次元CDW系と呼ばれている。この系では基底状態が縮退しているために、ソリトンもポーラロンも観測された。一方、カウンターイオンにハロゲンをもつ[Pt(chxn)_2][PtBr_2(chxn)_2]Br_4では鎖間が非常に強い水素結合でつながれているために、Pt^<II>とPt^<IV>が二次元的に同じ位相で並んでいるために、二次元CDW系と呼ばれている。この系では二次的に位相が並んでいるためにソリトンは観測されなかった。このようにCDWの次元性を変えることによりソリトンの生成を制御できることを見いだした。今回は、Pd^<II>とPt^<IV>のように異なる金属からなる混金属錯体[Pd(en)_2][PtX_2(en)_2」(ClO_4)_4(X=Cl,Br,I)の光誘起吸収スペクトルを測定することにより、ミッドギャップ状態について調べた。この系は一次元であるが、Pd^<II>とPt^<IV>が交互に並んでいるため、基底状態は縮退していない。そのためソリトンは生成されないと予想される。実際に光誘起吸収スペクトルを測定すると、ソリトンは観測されず、ポーラロンのみであった。この結果からCDWの次元性を変えることによる場合だけでなく、基底状態の縮退を変えることによってもソリトンの生成を制御できることがわかった。又、光誘起吸収スペクトルの励起スペクトルを測定することにより、エキシトンがself-trapped状態に緩和し、その後発光を発して緩和する課程と、ポーラロンに変化して緩和する機構が競合していることがわかった。