競合する電子相を有するハロゲン架橋金属錯体の光誘起電子スピン共鳴法による研究

利用光致电子自旋共振研究具有竞争电子相的卤桥金属配合物

• 批准号: 17740191
• 负责人: 田中 久暁
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17740191/
• 关键词: ハロゲン架僑金属錯体; 電荷密度波(CDW); モットハバード電子相; ソリトン; 相転移; スピンダイナミクス; 光誘起電子スピン共鳴; ハロゲン架橋金属錯体; スピン密度波(SDW); ポーラロン; 光伝導

擬一次元ハロゲン架橋金属錯体(MX、MMX鎖)を電子スピン共鳴(ESR)法、光誘起ESR(LESR)法により研究した。MMX鎖として、高温の金属相(Pt^<2.5+>)と低温の絶縁的な交互電荷分極相(ACP相:Pt^<2+>-Pt^<3+>-Pt-Pt^2+)の間で逐次相転移を示すPt_2(n-pentylCS_2)_4Iを取り上げた。ACP相は非磁性だが、温度上昇に伴いスピン(Pt^<3+>;S=1/2)が熱励起される。高温相と低温相におけるESR信号の角度依存性を測定し、相転移に伴うスピンダイナミクスの変化を観測した。高温相では擬一次元金属に特有な磁気双極子相互作用のsecular項のみを反映した線幅の変化を観測した。他方、低温相では線幅は超微細構造を反映した角度依存性を示し、更にスピンの運動による尖鋭化が観測された。この結果から、熱励起されたスピンが理論的に予測されていたソリトンであることが明らかになった。一方、ACP相ではソリトンが光生成されることが前年度のLESR測定により示唆された。本年度は更に、LESR信号の時間応答特性や温度依存性を測定し、ソリトンの再結合過程を研究した。LESR信号は低温で数分の寿命を持つ正成分と、ほぼ減衰を示さない負成分の重ね合わせである。ソリトン(正成分)の信号強度は2分子再結合に特有な照射光強度依存性を示した。また、2分子再結合はLESR信号強度の減衰曲線の解析からも示された。再結合定数の温度依存性から、ソリトンの伝播機構が10Kで低温のトンネル過程から高温の熱活性ホッピング過程へ変化することが分かった。熱活性領域における活性化エネルギーは従来報告されているMX鎖や導電性高分子に比べて一桁以上小さく、MMX鎖ではソリトンの非局在性が強いことが示唆された。MX鎖に関しては、長鎖アルキル基を側鎖に持つ臭素架橋パラジウム錯体のESR測定を行った。この錯体はアルキル基のファスナー効果により電子相の競合が制御され、電荷密度波(CDW)相とモットハバード(MH)相の間で相転移を起こすことが、光学測定やX線構造解析から示唆されていた。ESR測定により低温の磁性的なMH相と高温の非磁性的なCDW相の相転移を明確に示すことに成功した。

通过电子自旋共振（ESR）和光诱导的ESR（LESR）研究了伪一维的卤素交联金属复合物（MX，MMX链）。作为MMX链，我们采用了PT_2（N-Pentylcs_2）_4i，它在高温金属相（Pt^<2.5+>）和低温交替的电荷偏光阶段（ACP阶段：PT^<2+> - PT^<2+> - Pt^<3+> -pt-pt^2+）之间表现出顺序的相变。 ACP相是非磁性的，但是随着温度的升高，自旋（Pt^<3+>; S = 1/2）是热激发的。测量了高温和低温相中ESR信号的角度依赖性，并观察到与相变相关的自旋动力学的变化。在高温阶段，我们观察到线宽变化，该变化仅反映了磁偶极相互作用的世俗项，伪一维金属独有。另一方面，在低温阶段，线宽度表现出反映超细结构的角度依赖性，并且观察到自旋运动引起的锐化。该结果表明，热激发自旋是理论上预测的孤子。另一方面，上一年的LESR测量结果表明，孤子是在ACP阶段产生的。今年，我们进一步测量了LESR信号的时间响应特征和温度依赖性，并研究了孤子的重组过程。 LESR信号是一个正成分的叠加，在低温下寿命为几分钟，而负分量几乎没有衰减。孤子（阳性成分）的信号强度显示了辐射光强度的依赖性，这是两个分子重组所独有的。通过分析LESR信号强度的衰减曲线，也显示了双分子重组。重组常数的温度依赖性表明，孤子的传播机制从10K处的低温隧道过程变为高温热活动跳跃过程。热活动区域中的活性区域的活化能比先前报道的MX链和导电聚合物小的数量级要小，这表明孤子的离域在MMX链中更强。关于MX链，对具有长链烷基的侧链上的溴桥梁钯络合物进行了ESR测量。光学测量和X射线结构分析表明，该络合物的电子相冲突受烷基固定效应的控制，并且相位转变发生在电荷密度波（CDW）相和Mott Hubbard（MH）相之间。 ESR测量已用于清楚地证明低温磁MH相和高温非磁性CDW相之间的相变。

项目成果

Electrical Conduction in Divalent BEDT-TTF Salts

• DOI: 10.1016/j.synthmet.2005.07.326
• 发表时间: 2005-09
• 期刊: Synthetic Metals
• 影响因子: 4.4
• 作者: Hiroshi Ito;Y. Yokochi;Hisaaki Tanaka;S. Kuroda;R. Kanehama;M. Umemiya;H. Miyasaka;K. Sugiura;M. Yamashita

Control of formation and molecular orientation of J-aggregates in Langmuir-Blodgett films of mixed merocyanine dyes

混合部花青染料 Langmuir-Blodgett 薄膜中 J 聚集体的形成和分子取向的控制

• 发表时间: 2006
• 期刊: Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 284-285
• 作者: H. Tanaka;T. Mizutani;S. Kuroda
• 通讯作者: S. Kuroda

A neutral mixed-valent conducting polymer formed by electron transfer between metal d and ligand π orbitals

• DOI: 10.1002/anie.200501189
• 发表时间: 2005-01-01
• 期刊: ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
• 影响因子: 16.6
• 作者: Mitsumi, M;Goto, H;Toriumi, K
• 通讯作者: Toriumi, K

Charge Carriers in Divalent BEDT-TTF Conductor (BEDT-TTF)Cu_2Br_4

二价 BEDT-TTF 导体 (BEDT-TTF)Cu_2Br_4 中的电荷载流子

• 发表时间: 2005
• 期刊: Phys.Rev.B 71
• 作者: N.Okada;N.Fujimoto;T.Kitano;G.Narita;M.Imura;K.Balakrishnan;M.Iwaya;S.Kamiyama;H.Amano;I.Akasaki;K.Shimono;T.Noro;T.Takagi;A.Bandoh;W.-J.Tian;S.Iizuka;Y.Abe et al.;H.Ito
• 通讯作者: H.Ito

Dynamical valence fluctuation at the charge-density-wave phase boundary in iodide-bridged Pt compound [Pt (chxn)_2I] I_2

碘化物桥接 Pt 化合物 [Pt (chxn)_2I] I_2 电荷密度波相界处的动态价态波动

• 发表时间: 2006
• 期刊: J. Am. Chem. Soc. 128, (2006) 6420-6425 128
• 作者: S.TaKaiShi;H.Tanaka;S.Kuroda 他
• 通讯作者: S.Kuroda 他