為 , 側
4.5 考察
図3.7はDMDCNQIの逆対称C=N伸縮振動のピーク波数の圧力依存
性を示す。この振動は、イオン化の度合いに依存している大きな低波数 シフトを示している(4)。TrF-DMDCNQIでの0.9GPaの圧力の印加にお
けるピーク波数のシヤープな変化は約0.8の大きな電荷移動量のジャン プとして考えることができる。そのような中性一イオン性相転移の物理 的な理由は、§4.3の図4-3におけるカーブ(c)と(。)の所で述べている。
(圧力が増加するとgi/|tlの値は小さくなる。)
式(12)と(27)によれば、電荷移動吸収帯もまた、圧力に依存している。:
の l = t T c 1 2
、 / T
幸 で す = r q ) A , E + 。 , E ( 2 ‘ - { i ‘ + 4 2
4)3(中 性 相 ( 小 さ い q ) に お い て 、 パ ラ メ ー タ ー C と
‘i=ID-EA-(e2/gR)は、正であり、圧力を印加するとアクセブタ
ー分子とドナー分子の間の距離Rの短縮のためにそれらの値は小さく
なるのでqcTは減少する。イオン性相(大きいq)では、パラメーター
Cは負であり、その絶対値はRがより短くなると大きくなり、‘qcTの値は圧力の印加で増加する。中性相では圧力によりqcTの値が減少し、イ
オン性相では印加圧力と伴にCqcTの値が増加するという予測は、図4.4におけるCTバンドの挙動で実際に観測されている。
114
Q=のa
ここで、両相での振電バンドの圧力依存性の詳細を見てみよう。
に、我ノマのケースにおいては、Q/のcT<<1なので、式(33)中の
目の括弧の中は実際上、1に等しい。そして、式(27)、(28)を使い、
スペクトル中での振電バンドの振動数の関係を得ることができる。 ●●
( 35)
g
1-
:
最2吸 初番収
115
非摂動振動数Cuαの値は、CT錯体が中性相かイオン性相のどちらかの状 態をとっている間、もし分子の電荷が大きく変化をしないなら、圧力の 印加で、感知できるほどは変化しない。そこで、外部からの電磁波の入 射により直接的に励起された振電バンドはその位置を変えないだろう と期待できる。対照的に、電子-分子振動カップリング機構を通して間 接的に励起された振動バンドは、式(35)中のパラメーターCが圧力に依 存しているので、圧力依存性が明確に現れると思われる。パラメーター Cの依存性は電荷移動吸収帯に関係し、既に述べたが、中性相において はC>0で、圧力が増加するとCの値は減少する。そして減少したCの 値は、式(35)にあるように、より低波数側に吸収スペクトルの振電バン
ドをシフトさせる。イオン性相においては、c<0であり、圧力の増加 でCの絶対値は大きくなり、振電バンドはより高波数側にシフトする。
これは、図4-5で、TrF-DMDCNQIにおいてまさに観測されたことで ある。
8 1
‘ の + | α ' ( C 2 ) 3
“
参 考 文 献
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116
-0.4
0.0 0.0
一一里琶』2①画。』
-0.1
-0.2
-0.3
●
0.1
0.2 0 . 4 0 . 6
D e g r e e O f i o n i c i t y
1.0 0.8
図4-1cT錯体の全エネルギーの電荷移動量q に対する依存性
(18)式の値:B=1.2,A=1.5(a),1.35(b),12(C),1.05(。)
117
夕
-0.15 -0.05
a a a
. b. b. -0.10 b
一一里〆回のこの
C C C
0.2
画律
-0.20 .
-0.25
-0.30
0 . 4 0 . 6 1.0
D e g r e e o f i o n I c i t y
0.0 0.8
。
図4-2CT錯体の全エネルギーの電荷移動量q
に対する依存性
( 式 ) 8 1 の 値 ; B = ) 。 ( 1 . A 2 , , ) 4 . C 2 ( 4 . 2 , ) = b ( 7 . 2 , ) a ( 3
118
0.2
.
.
0.8 C
a b
64
●
00
倉◎一こ◎一一Oの①』ロ①ロ
C
1.0
2 0.0
-2 0 4
9 , ノ l t l
図4-38,/|zlの関数としての電荷移動量qの計算値
B の = ( 5 . 2 , ) C 0 ( 5 . 1 , ) α 6 ( ( 5 . 0 , )
119
①○一口田口胸○の口葬『
●
5 0 0 0 1 0 0 0 0
wavenumber/cnrl
図4-4TIF-DMeDCNQIのCTバンドの圧力依存性
( b ( , 0 ) a ) 0 . 8 , ( c ) 1 . 6 , (
。 ) 3 . 2 G P a
120