2002 Fiscal Year Annual Research Report

階段状π積層構造に基づいた新規超伝導相・磁性金属相の開発

Research Project

Project/Area Number	11304048
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	稲辺保北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20168412)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田島裕之東京大学, 物性研究所, 助教授 (60207032) 内藤俊雄北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (20227713)
Keywords	フタロシアニン / 部分酸化塩 / 低次元導電体 / 圧力依存性 / 磁気抵抗
Research Abstract	平成14年度は、フタロシアニン(Pc)超伝導体の候補となる、非磁性コバルト(III)錯体の二次元π積層構造を持つ部分酸化塩を中心に研究を行った。PXXと呼ばれるπドナー分子と一緒にジシアノコバルト(III)Pcアニオンを電解するとPc環が二次元的に積層した3種の結晶が得られる。PXX : Pcが2:1の組成の結晶は室温伝導度1200Scm^<-1>を示し、100Kまで明確な金属的挙動で、5Kでも室温と同程度の導電性を維持することが分かった。しかし、二次元シート内の異方性が大きく、実際、反射スペクトルは一次元的であった。一方、CH_3CNを含む結晶として2:1と4:1の組成の結晶が得られる。両者ともにPcは同じ積層様式で二次元シートを形成しているが、2:1結晶ではこの二次元シート2枚が重なったdouble sheet構造となっている。single sheet構造の4:1結晶は伝導に異方性が見られ、ESR測定からPcが部分酸化されていない、PXXカラムのみの伝導であることが分かった。一方、2:1結晶の電気伝導度は二次元シートに沿ってほぼ等方的であり、実際、ESR測定を行い、両ラジカルに由来するシグナルを観測しPcユニットも部分酸化状態であることが分かった。この結晶の二次元シートはほぼ等方的で、さらにdouble sheet構造となることで、Fermi準位や重なり積分値に依存して多様に特性が変化するバンド構造となっている。常圧での比抵抗の温度変化は半導体的であるが、静水圧下で急激な抵抗の減少を示し、9kbar以上の圧力下で5Kまで金属的な挙動が安定化しており、超伝導体への可能性が示唆されている。磁性伝導体となるFeのPc系については巨大な負の磁気抵抗の関連するg因子の異方性、高磁場下での磁気抵抗を調べ、一次元系についての知見をまとめた。

Research Products
(11 results)

All Other

All Publications (11 results)

[Publications] 松田真生: "One-Dimensional π-d System with Axially substituted Iron(III) Phthalocyanine"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 380. 277-282 (2002)
[Publications] 芥川智行: "Coupled Protonic and Electronic Conduction in the Molecular Conductor[2-(2-1H-Benzimidazolyl)-1H-benzimidazolium]-TCNQ"Chemistry, A European Journal. 8・19. 4402-4411 (2002)
[Publications] 小林典仁: "Novel Ni-Dithiolene Complexes toeard Lattice Architecture"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 376. 233-238 (2002)
[Publications] 芥川智行: "Supramolecular Cation Assemblies of Hydrogen-Bonded(NH_4^+/NH_2NH_3^+)(Crown Ether)in[Ni(dmit)2]-Based Molecular Conductors and Magnets"Journal of the American Chemical Society. 124・30. 8903-8911 (2002)
[Publications] 稲辺保: "Controlled π-π Stacking Structure in Phthalocyanine-Based Conductors"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 376. 225-232 (2002)
[Publications] 中野雅之: "Structures and Electrical Properties of the Layered Tin-lodide Perovskite Compounds with Various Organic Cations"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 376. 239-244 (2002)
[Publications] 内藤俊雄: "Synthesis of New Dithiolene-Derivative Metal Complexes"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 380. 245-250 (2002)
[Publications] 広瀬威: "Charge Carrier Doping in the Ni(dmit)_2 Simple Salts by Hydrogen-Bonding Pyridinium Cations(dmit=1,3-dithiol-2-thione-4,5-dithiolate)"Journal of Solid State Chemistry. 168. 535-546 (2002)
[Publications] 稲辺保: "Phthalocyanine-Based Multi-Dimensional Conductors"Synthetic Metals. (印刷中).
[Publications] 花咲徳亮: "One-Dimensional π-d Electron System in TPP[Fe(Pc)(CN)_2]_2, [PXX][Fe(Pc)(CN)_2], and (PTMA)_x[Fe(Pc)(CN)_2]Y(CH_3CN) : Electron Spin Resonance and Negative Magnetresistance"Synthetic Metals. (印刷中).
[Publications] 松田真生: "Magnetic and Optical Properties of One-Dimensional π-d System with Axially Substituted Iron(III) Phthalocyanine"Synthetic Metals. (印刷中).

2002 Fiscal Year Annual Research Report

階段状π積層構造に基づいた新規超伝導相・磁性金属相の開発

Principal Investigator

稲辺 保 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20168412)

Research Products

[Publications] 松田 真生: "One-Dimensional π-d System with Axially substituted Iron(III) Phthalocyanine"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 380. 277-282 (2002)

[Publications] 芥川 智行: "Coupled Protonic and Electronic Conduction in the Molecular Conductor[2-(2-1H-Benzimidazolyl)-1H-benzimidazolium]-TCNQ"Chemistry, A European Journal. 8・19. 4402-4411 (2002)

[Publications] 小林 典仁: "Novel Ni-Dithiolene Complexes toeard Lattice Architecture"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 376. 233-238 (2002)

[Publications] 芥川 智行: "Supramolecular Cation Assemblies of Hydrogen-Bonded(NH_4^+/NH_2NH_3^+)(Crown Ether)in[Ni(dmit)2]-Based Molecular Conductors and Magnets"Journal of the American Chemical Society. 124・30. 8903-8911 (2002)

[Publications] 稲辺 保: "Controlled π-π Stacking Structure in Phthalocyanine-Based Conductors"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 376. 225-232 (2002)

[Publications] 中野 雅之: "Structures and Electrical Properties of the Layered Tin-lodide Perovskite Compounds with Various Organic Cations"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 376. 239-244 (2002)

[Publications] 内藤 俊雄: "Synthesis of New Dithiolene-Derivative Metal Complexes"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 380. 245-250 (2002)

[Publications] 広瀬 威: "Charge Carrier Doping in the Ni(dmit)_2 Simple Salts by Hydrogen-Bonding Pyridinium Cations(dmit=1,3-dithiol-2-thione-4,5-dithiolate)"Journal of Solid State Chemistry. 168. 535-546 (2002)

[Publications] 稲辺 保: "Phthalocyanine-Based Multi-Dimensional Conductors"Synthetic Metals. (印刷中).

[Publications] 花咲 徳亮: "One-Dimensional π-d Electron System in TPP[Fe(Pc)(CN)_2]_2, [PXX][Fe(Pc)(CN)_2], and (PTMA)_x[Fe(Pc)(CN)_2]Y(CH_3CN) : Electron Spin Resonance and Negative Magnetresistance"Synthetic Metals. (印刷中).

[Publications] 松田 真生: "Magnetic and Optical Properties of One-Dimensional π-d System with Axially Substituted Iron(III) Phthalocyanine"Synthetic Metals. (印刷中).

稲辺保北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20168412)

[Publications] 松田真生: "One-Dimensional π-d System with Axially substituted Iron(III) Phthalocyanine"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 380. 277-282 (2002)

[Publications] 芥川智行: "Coupled Protonic and Electronic Conduction in the Molecular Conductor[2-(2-1H-Benzimidazolyl)-1H-benzimidazolium]-TCNQ"Chemistry, A European Journal. 8・19. 4402-4411 (2002)

[Publications] 小林典仁: "Novel Ni-Dithiolene Complexes toeard Lattice Architecture"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 376. 233-238 (2002)

[Publications] 芥川智行: "Supramolecular Cation Assemblies of Hydrogen-Bonded(NH_4^+/NH_2NH_3^+)(Crown Ether)in[Ni(dmit)2]-Based Molecular Conductors and Magnets"Journal of the American Chemical Society. 124・30. 8903-8911 (2002)

[Publications] 稲辺保: "Controlled π-π Stacking Structure in Phthalocyanine-Based Conductors"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 376. 225-232 (2002)

[Publications] 中野雅之: "Structures and Electrical Properties of the Layered Tin-lodide Perovskite Compounds with Various Organic Cations"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 376. 239-244 (2002)

[Publications] 内藤俊雄: "Synthesis of New Dithiolene-Derivative Metal Complexes"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 380. 245-250 (2002)

[Publications] 広瀬威: "Charge Carrier Doping in the Ni(dmit)_2 Simple Salts by Hydrogen-Bonding Pyridinium Cations(dmit=1,3-dithiol-2-thione-4,5-dithiolate)"Journal of Solid State Chemistry. 168. 535-546 (2002)

[Publications] 稲辺保: "Phthalocyanine-Based Multi-Dimensional Conductors"Synthetic Metals. (印刷中).

[Publications] 花咲徳亮: "One-Dimensional π-d Electron System in TPP[Fe(Pc)(CN)_2]_2, [PXX][Fe(Pc)(CN)_2], and (PTMA)_x[Fe(Pc)(CN)_2]Y(CH_3CN) : Electron Spin Resonance and Negative Magnetresistance"Synthetic Metals. (印刷中).

[Publications] 松田真生: "Magnetic and Optical Properties of One-Dimensional π-d System with Axially Substituted Iron(III) Phthalocyanine"Synthetic Metals. (印刷中).