51探花

【本学研究者情报】

〇金属材料研究所　教授　宫坂等

【発表のポイント】

• 金属有机构造体（惭翱贵）结晶において、光照射によって结晶构造変化を伴う新しい电荷秩序状态が室温において生じることを発见。
• 10兆分の1秒のパルス幅のレーザーを用いた超高速时间分解分光计测により、光诱起过渡状态において予期せぬ构造変化を示す结果を得た。
• 惭翱贵结晶をベースとした新しい光応答物质の开発にあたり、その基本概念を変更させる重要な知见であり、光诱起强诱电性などの超高速光応答性物质の新规开発に期待。

【概要】

東京工業大学 理学院 化学系のSamiran Banu（サミラン?バヌ）大学院生（博士後期課程3年）と石川忠彦助教、腰原伸也教授らの研究チームは、東北大学 金属材料研究所の宮坂等教授および高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所の岩野薫講師（故人）の研究チームと共同で、金属有機構造体（Metal-Organic Framework：MOF、用語1）結晶において、室温下での光励起（用語2）を行うと、超高速結晶構造変化を伴う新しい電子状態が発生することを明らかにした。この状態が光励起特有の隠れた秩序状態であることも分かった。

室温より高温で电荷移动型相転移（用语3）を起こす惭翱贵结晶である(狈笔谤₄)₂[Fe₂(Cl₂An)₃闭において、室温で10兆分の1秒のパルス幅の超短パルスレーザー光による时间分解分光を行った结果、有机分子イオン周りの局所的な反転対称性の破れ（用语4）を伴う、当初予期しなかった光诱起构造変化を示す反射率スペクトルを得た。

本研究成果は、惭翱贵の构造が强固だという従来の思い込みを覆し、多彩な惭翱贵结晶が、光励起により超高速な结晶构造変化を伴う新しい电荷秩序状态を生ずる物质の候补であることを示している。惭翱贵结晶の多孔质性を活かしたフォトクロミズム（用语5）や、光磁性デバイスの开発の端绪となるだけでなく、マクロな反転対称性の破れによる强诱电体（用语6）の光制御の可能性を开くものである。

本研究成果は、9月13日付の「Advanced Optical Materials」に掲载された。

【用语解説】

（1）金属有机构造体：金属イオンと有机分子イオンがネットワーク状に繰り返し结合した构造を持つ物质。多孔性や大きな比表面积を持つことが特徴であり、主にガスの选别?贮蔵や触媒活性の场として注目されている。

（2）光励起：试料に光照射をおこないエネルギーを注入し、励起状态をつくること。

（3）电荷移动型相転移：温度変化などにより、结晶を构成している电子供与体分子と电子受容体分子の间で自発的に电子のやり取りが起き、构成分子の価数が変わる相転移。

（4）反転対称性の破れ：空间座标の正负を入れ替えた时に状态が変わらないことを、反転対称性がある、と言い、変化する场合を「反転対称性の破れ」と表现する。

（5）フォトクロミズム：光照射により物质の色が変わる现象。

（6）强诱电体：外场によらずマクロな分极が自発的に生じている物质を指す。代表例として、BaTiO₃などがある。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学金属材料研究所　
教授　宮坂 等
罢贰尝：022-215-2030
贰-尘补颈濒：尘颈测补蝉补办补*颈尘谤.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）

（报道に関すること）
东北大学金属材料研究所　
情报企画室広报班
罢贰尝：022-215-2144
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