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.

卤桥金属配合物是一种有趣的光学活性材料，如强吸收二色性、高阶拉曼散射以及具有大斯托克斯位移的发射光谱。最近，该材料体系中金属位点的双核化已取得成功，因此称为 MMX 的复合物物理性质测量正在变得流行。该研究项目旨在在该领域取得理论领先。在研究的第一年，基于群论对解析对称性的讨论，系统地推导了可能的基态并阐明了它们的物理性质。他们还进行了数值计算，以找出在什么条件下实际存在什么基态。我们讨论了它是否可以存在。计算延伸不出来。不仅可以达到绝对零温度，还可以达到有限温度，并且我们研究了各种内部和外部条件下的相竞争，从量子相变到热转变，甚至是压力引起的相变。特别是在压力引起的相变方面，我们与实验研究密切合作，为东京大学工学院物理工程系冈本实验室的观察结果提供了清晰的理论解释，并为研究提供了指导。随后的实验研究在第一年的基础上，将计算推进到非线性光学激发。在作为该材料系统原始形式的MX复合体中，低维特性如可以获得孤子和极化子。基本激发已经被观察到，并且它们的快速动力学引起了人们的极大兴趣，预计在 MMX 复合体中，可以激发具有较小有效质量和较高迁移率的载流子。特别是，我们在数学上证明了解析连续介质模型。一直备受关注的聚乙炔，可以应用于这种材料系统，并且基于其相似性，我们预测了许多独特的低维物理性质。