1991 Fiscal Year Annual Research Report
二次元電子構造を持つ有機超伝導体開発のための分子設計
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03453002
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
加藤 礼三 東京大学, 物性研究所, 助教授 (80169531)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澤 博 東京大学, 物性研究所, 助手 (50215901)
青沼 秀児 東京大学, 物性研究所, 助手 (70231777)
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| Keywords | 有機超伝導体 / 分子設計 / 低次元電気伝導体 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、二次元電子構造を持つ有機超伝導体を得るための分子設計を検討する点にある。今年度は、物質合成に関して、以下に示すような多くの新しい知見を得た。
(1)BEATーTSeF系では、有機超伝導体でよく見られるκー,θー型の二次元分子配列を持つハロゲノ水銀酸塩を得た。また、過塩素酸塩では4×4κ型と呼べる、従来見られなかった新しいタイプの二次元分子配列を見出した。これらの塩はすべて4.2Kまで金属的である。
(2)BEDTーTTFのエチレン基をメチレン基に置換したBMDTーTTFは、BEDTーTTFより2次元分子配列をとりやすいという点で多くの研究が行なわれてきたが、極低温まで安定な金属は得られていなかった。しかし、今回初めて4.2Kまで安定な金属状態を保つBMDTーTTF系分子性金属κー(BMDTーTTF)_2CuX〔N(CN)_2](X=C1,Br)を得た。この塩は、結晶および電子構造的に、現在最高の超伝導転移温度を持つBEDTーTTF塩と非常に良く似ている。しかしながら、BMDTーTTF塩では超伝導は観測されていない。このことは、BMDTーTTF系とBEDTーTTF系との詳細な比較検討から、有機伝導系における超伝導発現機構に関する有力な情報を得られることを示している。
(3)BEDTーTSeFとTMTSFの各々半分のユニットからなる半対称ドナ-DMETーTSeFの、直線型アニオンを対アニオンとするカチオンラジカル塩でBechgaard塩タイプの安定金属系を得た。これらは分子間相互作用において、1次元的なBechgaard塩と2次元的なβー(BEDTーTTF)_2I_3型塩(共に超伝導体である)の中間に位置する擬一次元系と考えられ、現在この観点から比較研究を行なっている。
(4)配位高分子錯体アニオンを形成する傾向の強いハロゲノ水銀酸イオンを用いて、BEDTーTTF,BMDTーTTF,EDTーTTFの新たなカチオンラジカル塩を得た。これらは、金属あるいは活性化エネルギ-の非常に小さい半導体で、圧力下での挙動に極めて興味がもたれる。
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[Publications] R.Kato: "Structural and Physical Properties of κ and θー(BEDTーTSeF)_2TaF_6.Molecular Design Aimed Toward the Twoーdimensional Metal" Chem.Lett.1045-1048 (1991)
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[Publications] T.Naito: "Structural and Electrical Properties of θーand κーType BEDTーTSeF Salts with Bromomercurate Anions" Chem.Lett.1945-1948 (1991)
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[Publications] H.Kobayashi: "Superconducting Transition of a GreaseーCoated Crystal of κー(BEDTーTTF)_2Cu[N(CN)_2]Cl" Chem.Lett.1997-2000 (1991)
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[Publications] M.Tamura: "Reflectance Spectra of κー(BEDTーTTF)_2I_3:Electronic Structure of Dimeric BEDTーTTF Salts" J.Phys.Soc.Jpn.60. 3861-3873 (1991)
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[Publications] T.Naito: "Superconducting Transition Temperature of the Organic Alloy System.κー[(BEDTーTTF)_<1-x>(BEDTーSTF)_x]_2Cu[N(CN)_2]Br" Chem.Lett.119-122 (1992)
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[Publications] K.Kajita: "Magnetotransport Phenomena of αーType(BEDTーTTF)_2I_3 under High Pressures" J.Phys.Soc.Jpn.61. 23-26 (1992)
