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有機磁性伝導体の開拓とその物性

Research Project

Project/Area Number 12046231
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

榎 敏明  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10113424)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮崎 章  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (40251607)
高井 和之  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (80334514)
福井 賢一  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (60262143)
佐藤 博彦  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (90262261)
Project Period (FY) 2000 – 2003
Project Status Completed (Fiscal Year 2003)
Budget Amount *help
¥17,600,000 (Direct Cost: ¥17,600,000)
Fiscal Year 2003: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2002: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
Fiscal Year 2001: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2000: ¥8,700,000 (Direct Cost: ¥8,700,000)
Keywords有機磁性伝導体 / π-d相互作用 / 分子磁性体 / 反強磁性 / Hubbardモデル / 金属性有機物 / TTF系錯体 / 低次元電子系 / 螺旋磁性 / 電荷移動錯体 / 金属製有機物 / 強磁性 / TTF錯体
Research Abstract

本年度は以下のπ-d相互作用に基づく有機磁性伝導体の構造および物性について研究を行った。
1.昨年までに見出したハロゲン置換基を持つドナーを用いたπ-d相互作用系(EDO-TTFBr_2)_2FeX_4の反強磁性的相互作用発現の機構を明らかにする目的で、硫黄置換体を用いたほぼ同型構造を持つ(EDT-TTFBr_2)_2FeBr_4の物性を検討した。磁性イオン間に直接の接触がないにもかかわらずこの物質は11Kと比較的高い温度で磁気相転移を示す。このd電子系の示す相転移点においてはπ電子系の示す電気伝導度に異常が見られるとともに、極低温において大きな負の磁気抵抗が見いだされた。また実験で得られた磁気抵抗曲線をHubbardモデルにπ-d相互作用を取り込んだモデル計算を用いて再現することに始めて成功した。以上より本物質は本研究課題においてこれまで見出してきた数々の物質群の中でもとりわけπ-d相互作用が強く働いた系であると結論できる。
2.TTP系ドナーBDH-TTPと、Reinecke塩型錯体Cr(isoq)_2(NCS)_4(isoq=isoquinoline)の高圧下における磁性について検討した。Cr塩においては、常圧の転移点7.6Kが0.94GPaでは16.6Kへとほぼ直線的に上昇する一方、残留磁化の値は減少していった。常圧における結晶構造解析の結果より、有機ドナー分子と金属錯体アニオンとの間の一次元交互鎖からなる二次元シート構造をとっていることが明らかになっている。分子場近似による解析により、残留磁化の減少が分子間相互作用増大により説明されること、および相転移温度決定要因として上記一次元鎖間、特にd電子系アニオン分子間の相互作用が支配的であることが示された。

Report

(4 results)
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

All Other

All Publications (22 results)

  • [Publications] A.Miyazaki et al.: "Anomalous metallic state of one-dimensional molecular conductor(EDO-TTFBr_2)_3I_3"Phys.Rev.B. 68(8). 085108-1-085108-4 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] A.Miyazaki et al.: "π-d Interaction-based Molecular Magnets"Polyhedron. 22. 2227-2234 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] K.Enomoto et al.: "Electronic and Magnetic Properties of Organic Conductors (DMET)_2MBr_4(M=Fe, Ga)"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 76(5). 945-959 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] J.Nishijo et al.: "Weak-ferromagnetism in molecular magnets based on transition metal complexes of crown thioether"Polyhedron. 22. 1755-1758 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] T.Enoki et al.: "Novel Magnetism of EDO-TTFX_2 Salts(X=Br, I)"Synth.Metals. 137. 1173-1174 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] T.Enoki et al.: "Unconventional TTF-Based Molecular Magnets"Synth.Metals. 133-134. 501-503 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] A.Miyazaki et al.: "Conducting Molecular Magnets based on TTF-Derivatives"J. Solid State Chem.. 168(2). 547-562 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] T.Enoki et al.: "Magnetism in new classes of TTF-based charge transfer complexes"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. 379. 131-140 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] F.Setifi et al.: "Bulk Weak Ferromagnet in Ferrimagnetic Chains of Organic-Inorganic Hybrid Materials Based on BDH-TTP and Paramagnetic Thiocyanato Complex Anions : (BDH-TTP)[M(isoq)_2(NCS)_4]"Inorg.Chem.. 41(14). 3786-3790 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] F.Setifi et al.: "New Tetrathiapentalene-derived Charge Transfer Salts with Paramagnetic Transition Metal Complex Anion : κ(EDDH-TTP)_3[Cr(phen)(NCS)_4]_2CH_2Cl_2 and κ_<21>-(BDH-TTP)_5[Cr(phen)(NCS)_4]_2. 2CH_2Cl_2"Inorg.Chem.. 41(14). 3761-3768 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] T.Enoki et al.: "Unconventional TTF-Based Molecular Magnets"Synth.Metals. (in press). (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] J.Nishijo et al.: "Ferromagnetic Interaction and Metallic Conductivity of Radical Ion Salts (DIEDO)_2M(mnt)_2 (M=Ni, Pt)"Synth.Metals. (in press). (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] M.Enomoto et al.: "Magnetic Properties of Mixed Triangle-Based Ladder (C_1TET-TTF) (FeBr_4)_<1-x>(FeCl_4)_x"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 74(3). 459-470 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Enomoto et al.: "Magnetic and Electronic Properties of (DMET)_2FeBr_4"Synth.Metals. 120(1-3). 977-978 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] M.Enomoto et al.: "Magnetic Properties of Mixed Crystal (C_1TET-TTF) (FeBr_4)_<1-x>(FeCl_4)_x"Synth.Metals. 121(1-3). 1800-1801 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] A.Miyazaki et al.: "Structure and Physical Properties of Squarate Salts of EDT-TTF Derivatives"Synth.Metals. 120(1-3). 939-940 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Okabe et al.: "Electronic and magnetic properties of π-d interaction system : (EDTDM)_2FeBr_4"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. (in press). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] A.Miyazaki et al.: "π-d interaction-based molecular magnets in TTF-type salts"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. (in press). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Hirohiko Sato,Toshiaki Enoki,Masahiko Isobe,Yutaka Ueda: "Transport Properties and Magnetism of a Helically Hund-Coupled Conductor : β-MnO_2"Phys.Rev.. B61(5). 3563-3569 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] J.Nishijo,A.Miyazaki,T.Enoki,E.Ogura,T.Takano,Y.Kuwatani,M.Iyoda,J.Yamaura: "Molecular Metals with Ferromagnetic Interaction"Solid State Commun.. 116. 661-664 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Masaya Enomoto,Akira Miyazaki,Toshiaki Enoki: "Magnetic Properties of Mixed Triangle-Based Ladder Magnets (C_1TET-TTF)(FeBr_4)_<1-x>(FeCl_4)_x"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 74(3)(In press). (2001)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] 榎敏明,加藤礼三: "Molecular Magnetism"Gordon and Breach Science Publishers. 189-206 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report

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Published: 2000-04-01   Modified: 2018-03-28  

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