ハロゲン架橋金属錯体に観る一次元電子・格子物性 ―金属多核化による新展開―

在卤素桥接金属配合物中观察到的一维电子和晶格特性 - 金属多核作用的新进展 -

基本信息

批准号：
13740188
负责人：
山本昌司
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Hokkaido University (2002)Okayama University (2001)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

ハロゲン架橋金属錯体は,強い吸収2色性,高次にわたるRaman散乱,大きなStokesシフトを伴う発光スペクトルなど,興味深い光学活性物質である.近年この物質系において金属サイトの複核化が成功し,いわゆるMMX錯体の物性測定が盛んになってきている.本研究課題では,これを理論的にリードすることを目指している.研究初年度においては,群論による解析的対称性の議論に基づき,可能な基底状態を系統的に導出し,その物理的性質を明示した.数値計算も行って,実際にどのような条件下でいかなる基底状態が存在し得るかを議論した.計算は絶対零度だけでなく有限温度にも拡張し,量子相転移から熱転移,さらには圧力誘起相転移など,さまざまな内的・外的条件下での相競合の実態を予言・解釈した.特に圧力誘起相転移に関しては実験研究との緊密な連携を図り,東大工学部・物理工学専攻・岡本研究室による観測に,明快な理論解釈を与え,その後の実験研究にも方向性を与えた.研究2年度目においては,上記初年度の成果をもとに,非線形光学励起へと計算を進めた.この物質系の原形であるMX錯体では,ソリトン,ポーラロンなど低次元特有の素励起が観測され,その高速ダイナミクスが多くの興味を集めてきた.MMX錯体でも同様な観測が期待されるが,そこではより有効質量が小さく易動度が高いキャリアが励起され得ることを示した.特に,ポリアセチレンで脚光を浴びた解析連続体模型が本物質系に転用できることを数学的に示し,その類似性に基づき,多くの得意な低次元物性を予言した.

卤素交联的金属配合物是有趣的光学活性物质，例如强吸收二分性能，高阶散射的拉曼散射以及具有较大stokes偏移的发射光谱。近年来，在该材料系统中，金属站点已成功地进行了二核化，并且所谓的MMX复合物的物理特性变得越来越流行。在这个研究主题中，我们旨在领导理论。在研究的第一年中，我们根据基于群体理论的分析对称讨论系统地得出了可能的基态，并且清楚地显示了它们的物理特性。我们还进行了数值计算，以讨论在什么条件下实际存在的基础状态。这些计算不仅扩展到绝对零，而且扩展到有限的温度，并预测了在各种内部和外部条件下的冲突现实，例如量子相变为热过渡和压力诱导的相变。做出了这种解释。特别是，关于压力引起的相变，我们与实验研究密切合作，并对东京大学工程学院的冈本实验室的观察进行了明确的理论解释，并为随后的实验研究提供了方向。在研究的第二年中，根据上述第一年的结果对非线性光学激发进行了计算。在MX复合物（这是该材料系统的原始形式）中，观察到低维激发（例如孤子和极地），它们的高速动力学引起了极大的兴趣。预计MMX复合物的观察结果类似，但它们表明，具有较小有效质量和更高迁移率的载体可以激发。特别是在数学上表明，可以使用聚乙二烯引起注意的分析连续体模型可用于将它们转换为该材料系统，并且基于它们的相似性，其中许多是通过低维度的。