スピンクロスオーバー錯体における電子密度レベルでの構造解析による光機能性の解明

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本研究の目的は、通常のリートベルト法による原子位置レベルでの構造解析の枠を越えて、マキシマムエントロピー法(MEM)による電子密度レベルで精密構造解析を行い、スピンクロスオーバー錯体[Fe(ptz)_6](BF_4)_2における(1)高温相、低温相(2)準安定なLIESST相(3)光照射下でのみ存在するHS凝縮相の結合電子レベルでの差異を明らかにすることである。この研究により、スピンクロスオーバー錯体における光機能性材料開発の指針が得られると考えられる。本年度の目的は、(2),(3)を明らかにすることである。そのために、実験はSPring-8のBLO2B2の大型デバイシェラーカメラにヘリウムガス吹き付け型の低温装置と532nmのレーザー光を導入して行った。放射光粉末回折法によりLIESST現象が起こる50K(LS)以下では光照射後、LIESST現象が起こらない50K以上では光照射中のデータを、検出器であるイメージングプレートの広いダイナミックレンジを活用して、統計精度の高いデータを測定した。そのデータをリートベルト法とマキシマムエントロピー法(MEM)を組み合わせた方法により解析を行った。リートベルト解析はパーソナルコンピューターで行い、MEM解析は大容量メモリを搭載したワークステーションで行った。得られた結果から、特に、Feとそれに6配位した窒素との結合電子の高さの変化に着目し、クラスター計算等の理論計算により定量的な議論を加えた。昨年度に得られた(1)の結果と比較することにより、結合電子レベルでの光機能性を解明した。また、ここで確立した同様の手法を他の無機化合物、錯体系化合物に適用し、系統的に研究を行った。