遷移金属硫化物・複素環式化合物分子結晶の創製と電気的性質

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11450257
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 佐々木 眞 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (70187128)
• Keywords: 層状構造 / 半金属的 / 反磁性 / 導電性

Research Abstract

遷移金属(Ti)とイオウ(S)との粉末に、M(Zr,V,Fe,Sn)粉末を乾式混合後、石英ガラス管に真空封入・熱処理し、Ti_<1-x>M_xS_2を得た。昨年度得た最適合成条件を元に成形体を作製し、構造解析および磁化測定を行い、結晶構造を精密化し、これらの物質が反磁性体でかつ半金属的な物質であることを確認した。次に、ピロール、ピリジン、ピロリジン、ピペラジン、イミダゾールなどの複素環式化合物蒸気をTiS_2あるいはNbS_2結晶と接触させることにより、遷移金属硫化物・複素環式化合物分子結晶の創製を行い、TiS_2ではFirst Order、NbS_2ではSecond OrderでMS_2層間に入った分子結晶が合成された。この分子結晶は、有機物挿入により層間距離が開いた構造で、これら分子結晶の電気伝導度測定を行ったところ、いずれも半導体的な性質を示した。
バンド計算をおこなったところ、これら分子結晶は間接遷移型の半導体であるという結果になり、実験結果とほぼ一致した。
以上示したように今年度は、単相で結晶性のよいTiS_2、Ti_<1-x>M_xS_2、NbS_2、およびそれら分子結晶についての電気的性質を中心に調べた。