開殻一重項金属-金属結合系の三次非線形光学物性に関する理論的研究

开壳层单线态金属-金属键合体系三阶非线性光学性质的理论研究

• 批准号: 10J01574
• 负责人: 福井 仁之
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J01574/
• 关键词: 三次非線形光学; 第二超分極率; 開殻一重項; 金属-金属多重結合; 一次元遷移金属鎖; ジラジカル因子

本研究では,大きな三次非線形光学物性を持つ物質の設計指針を構築することを目指し,開殻一重項性を有する一次元多核遷移金属-金属結合系の第二超分極率(γ)を系の開殻性の観点から検討している.昨年度は,遷移金属-金属結合系の開殻性とγの基本的な性質を明らかにするために種々の二核遷移金属系を調査し,その結果,系のγに対してdσ電子が主な寄与をしていること,また,その寄与の大きさはdσ軌道の開殻性が中程度の場合に最大化されることを明らかにし,軌道対称性と非線形光学物性との相関を解明した.また,d原子軌道の広がりと非線形光学物性との相関を見出し,それに基づき大きな三次非線形光学物性を実現するための分子設計指針を提案した.今年度は更に大きな非線形光学物性の発現を目指して,二核を超える一次元多核遷移金属-金属結合系を検討した.このような系ではUCCSD(T)法のような高精度計算が適用できないため,まず始めにUCCSD(T)法の結果を再現可能な低コスト計算法を探索し,その結果,range separating parameterが0.8のLC-UBLYP法が種々の遷移金属二核系においてUCCSD(T)法によるYを再現することを見出した.そこで,この計算手法を用いてCrのジカチオンから構成される一重項の一次元金属鎖[Cr(II)_<2n>(n=1-4)]を取り扱い,系の開殻一重項性とγを検討したところ,鎖長の増加に対してγは著しく増大することが判明し,開殻一重項性を持つ一次元多核遷移金属鎖が非線形光学物質として有望であることが示唆された.また,このモデル系では二核系の場合と同様にdσ電子が系の三次非線形光学物性に大きく寄与する特異な系であることも明らかとなった.さらに,開殻一重項一次元金属鎖に結合交替を導入したところ,γが大きく増減することがわかり,結合交替による三次非線形光学物性の制御可能性も示唆された.前年度,および本年度の結果から,開殻一重項性を有する一次元多核遷移金属-金属結合系における三次非線形光学物性制御のための分子設計指針として,遷移金属の周期,族,電荷,また,金属鎖の鎖長と結合交替が提案された.

This study で は, big き な three nonlinear optical property を hold つ material designing の pointer を constructing す る こ と を refers し, opening a heavy sexual を have す る a yuan migration of polynuclear metal - metal combination is の second super polarization rate (gamma) を の shell open sex の 観 point か ら beg し 検 て い る. Annual は yesterday, the migration of metal - metal combination is の open shell sex と nature gamma の basic な を Ming ら か に す る た め に kind 々 の nuclear migration system with metal を survey し そ の results, is の gamma に し seaborne て d sigma electronic が な Lord send with を し て い る こ と, ま た, そ の send with の き さ は d sigma orbital の open shell maximum degree of sex が の occasions に さ れ る こ と を Ming ら か に し, rail said seaborne と nonlinear optical property と の phase masato を interpret し た. ま た, d atomic orbital の hiroo が り と nonlinear optical property と の phase masato を see し, そ れ に base づ き big き な three nonlinear optical property を be presently す る た め の pointer を molecular design proposal し た. Our は に more big き な nonlinear optical property の 発 を refers now し て, nuclear を super え る a yuan migration of polynuclear metal - metal combination を beg し 検 た. こ の よ う な department で は UCCSD (T) method is の よ う な high-precision calculation が applicable で き な い た め, ま ず beginning め に UCCSD (T) method の results を reappearance may な low コ ス を agent ト calculation method So,そ そ そ results,range separating Parameter が の LC - 0.8 UBLYP method が 々 の migration metal two nuclear system に お い て UCCSD (T) method に よ る Y を reappearance す る こ と を shows し た. そ こ で, こ の method を with い て Cr の ジ カ チ オ ン か ら constitute さ れ る once a heavy item の yuan metal lock [Cr (II) _ < n > 2 (n = 1 を 4) took り Cha い is の opening a heavy sexual と gamma を beg し 検 た と こ ろ, lock long の raised に し seaborne て gamma は the し く raised large す る こ と が determine し, open shell once a heavy sexual を hold つ yuan migration of polynuclear metal lock が nonlinear optical material と し て could で あ る こ と が in stopping さ れ た. ま た, こ の モ デ ル department で は と two nuclear is の occasions with others に d sigma Electronics が の three large nonlinear optical property に き く send す る specific な department で あ る こ と も Ming ら か と な っ た. さ ら に, open shell once a heavy item yuan metal lock に combined with alternating を import し た と こ ろ, gamma が big き く raised minus す る こ と が わ か り, combined with alternating に よ る three nonlinear optical property の も suppression possibility in stopping さ れ た. Year ago, お よ び の results this year か ら, opening a heavy sexual を have す る a yuan migration of polynuclear metal - metal combination に お け る three nonlinear optical property suppression の た め の molecular design pointer と し て, migration metal の cycle, clan, charge, ま た, metal lock の lock long と combined with alternate proposals が さ れ た.

项目成果

スピン射影密度に基づく開殻分子系の奇電子密度および超分極率の計算解析法の開発

基于自旋投影密度的开壳层分子系统奇电子密度和超极化率计算分析方法的发展

• 发表时间: 2010
• 作者: 野澤桂一郎;那須朋大;大島梓;東海林敦;平野愛弓;庭野道夫;菅原正雄;中野雅由
• 通讯作者: 中野雅由

金属-金属多重結合系におけるジラジカル因子と三次非線形光学物性の相関に関する理論的研究

金属-金属多重键体系双自由基因子与三阶非线性光学性质相关性的理论研究

• 发表时间: 2010
• 作者: 森田健太郎;篠原亮次;杉澤悠圭;石井享子;田中笑子;冨崎悦子;平野真紀;恩田陽子;渡辺多恵子;川島悠里;望月由紀子;難波麻由美;徳竹健太郎;安梅勅江;福井仁之
• 通讯作者: 福井仁之

開殻一重項金属間多重結合系におけるジラジカル性と第二超分極率の相関

开壳层单线态金属间多重键体系中双自由基与二次超极化率的相关性

• 发表时间: 2011
• 作者: Kei Sato;M.Santosh;Toshiaki Tsunogae;T.R.K.Chetty;Takafumi Hirata;文珠四郎秀昭・別所光太郎・渡會仁;中野雅由
• 通讯作者: 中野雅由

三角形グラフェンナノフレークからなるマルチラジカル分子系の開殻性と三次非線形光学特性についての理論研究

三角形石墨烯纳米片组成的多自由基分子体系的开壳层性质和三阶非线性光学性质的理论研究

• 发表时间: 2010
• 作者: Y.Takasaki;T.Umemura;M.Kamigaito;中野雅由
• 通讯作者: 中野雅由

開殻一重項o-セミキノネートNi錯体およびそのslipped-stackダイマーにおける三次非線形光学効果

开壳层单线态邻半醌镍配合物及其滑叠二聚体中的三阶非线性光学效应

• 发表时间: 2010
• 作者: 東海林敦;折田さやか;杉本恵莉香;野澤桂一郎;柳田顕郎;渋沢庸一;菅原正雄;中野雅由
• 通讯作者: 中野雅由