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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Exploration of physical properties acompanied by strongly correlated electron systems based on organic chiral conductors

Research Project

Project/Area Number 15H03792
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

西川 浩之  茨城大学, 理学部, 教授 (40264585)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 順一  兵庫県立大学, 物質理学研究科, 教授 (90191311)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords分子性導体 / キラル伝導体 / 有機超伝導体 / 強相関電子系 / 機能性物質
Outline of Annual Research Achievements

27年度は縮小π電子系キラルドナー(S,S)-DM-MeDH-TTPのXP6 (X = P, As, Sb, Ta)塩が反転中心を持たない結晶構造であることを確かめるとともに,常圧および通常のクランプセルで到達可能な1.7 GPaまでの輸送特性を調べた。28年度はキュービックアンビルセルを用いて,さらなる高圧下での測定を行い,PF6塩,AsF6塩とも約3 GPa以上の圧力下で金属へと転移することを見出したが,超伝導は確認されなかった。これらの塩の常圧絶縁相を明らかにするため磁化率の温度依存性を測定し,絶縁相が電荷秩序状態であることが示唆された。29年度は電荷秩序状態を確認するため,放射光を用いた精密構造解析を行った。低温での構造解析から電荷秩序状態が示唆されたが,現在のところR値が十分収束しておらず,放射光による実験を再度行う必要がある。また(S,S)-DM-MeDH-TTPのラセミ体(±)-DM-MeDH-TTPを新たに合成し,そのラジカル塩の伝導度測定および結晶構造解析を行った。
一方,分担者のグループでは27年度に(S,S)-DMDT-METおよびそのラセミ体(±)-DMDT-METのXF6 (X = P, As, Sb)塩の作製に成功し,伝導度測定および結晶構造解析を行った。28年度は新しいキラル・ラセミドナーを用いた電荷移動(CT)塩として,(S,S)-と(±)-DMDHDA-TTPのI3,PF6,AsF6塩,並びに(S,S)-と(±)-MTDM-TTPのAsF6塩の作製をし,伝導度測定・結晶構造解析を行った。29年度はDHDT-TTPが様々なアニオンと金属的CT塩を形成することを踏まえて,そのトランス-ジメチル誘導体である(S,S)-と(±)-DMDHDT-TTPの合成を成し遂げ,AuI2,AsF6,TaF6塩の作製・伝導度測定・結晶構造解析・バンド計算を行った。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (39 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 10 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Seoul National University(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      Seoul National University
  • [Int'l Joint Research] Nottingham Trent University(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Nottingham Trent University
  • [Journal Article] Synthesis of tetra(3-thienyl)biphenoquinone and its charge transfer complex with perylene2018

    • Author(s)
      R. Fujii, Md. A. Hossain, K. Hirabayashi, T. Shimizu, K. Akiyama, K. Goto, H. Nishikawa, K-i. Yamashita, K-i. Sugiura
    • Journal Title

      Asian J. Org. Chem.

      Volume: 7 Pages: 171-178

    • DOI

      10.1002/ajoc.201700560

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stable iodide doping induced by photonic curing for carbon nanotube transparent conductive films2018

    • Author(s)
      A. Wachi, H. Nishikawa, Y. Zhou, R. Azumi
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantum vortex melting and phase diagram in the layered organic superconductor κ-(BEDT-TTF)2Cu(NCS)22018

    • Author(s)
      S. Uji, Y. Fujii, S. Sugiura, T. Terashima, T. Isono, J. Yamada
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 97 Pages: 024505-1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.97.024505

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A multi-redox responsive cyanometalate-based metallogel2017

    • Author(s)
      K. Mitsumoto, J. M. Cameron, R-J. Wei, H. Nishikawa, T. Shiga, M. Nihei, G. N. Newton, H. Oshio
    • Journal Title

      Chem. A Eur. J.

      Volume: 23 Pages: 1502-1506

    • DOI

      10.1002/chem.201605542

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Organic field-effect transistor based on paramagnetic Cu(II) neutral complexes coordinated by Schiff base-type TTF ligands2017

    • Author(s)
      A. Wachi, Y. Kudo, A. Kanesaka, H. Nishikawa, T. Shiga, H. Oshio, M. Chikamatsu, R. Azumi
    • Journal Title

      Polyhedron

      Volume: 136 Pages: 70-73

    • DOI

      10.1016/j.poly.2017.03.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantiopure and racemic radical-cation salts of bis(2'-hydroxylpropylthio)(ethylenedithio)TTF with polyiodide anions2017

    • Author(s)
      L. Martin, J. D. Wallis, M. Guziak, P. Maksymiw, F. Konalian-Kempf, A. Christian, S. Nakatsuji, J. Yamada, H. Akutsu
    • Journal Title

      Dalton Trans.

      Volume: 46 Pages: 4225-4234

    • DOI

      10.1039/C6DT04645B

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dimensional Crossover and Its Interplay with In-Plane Anisotropy of Upper Critical Field in β-(BDA-TTP)2SbF62017

    • Author(s)
      S. Yasuzuka, H. Koga, Y. Yamamura, K. Saito, S. Uji, T. Terashima, H. Akutsu, J. Yamada
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 86 Pages: 084704-1-6

    • DOI

      10.7566/JPSJ.86.084704

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New semiconducting radical-cation salts of chiral bis(2-hydroxylpropylthio)ethylenedithio TTF2017

    • Author(s)
      J. R. Lopez, L. Martin, J. D. Wallis, H. Akutsu, J. Yamada, S. Nakatsuji, C. Wilson, J. Christensen, S. J. Coles
    • Journal Title

      CrystEngComm.

      Volume: 19 Pages: 4848-4856

    • DOI

      10.1039/C7CE01014A

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Anion polarity-induced self-doping in a purely organic paramagnetic conductor, α,α'-(BEDT-TTF)2(PO-CONH-m-C6H4SO3)·H2O where BEDT-TTF is bis(ethylenedithio)tetrathiafulvalene and PO is the radical 2,2,5,5-Tetramethyl-3-pyrrolin-1-oxyl2017

    • Author(s)
      H. Akutsu, K. Ishihara, S. Ito, F. Nishiyama, J. Yamada, S. Nakatsuji, S. S. Turner, Y. Nakazawa
    • Journal Title

      Polyhedron

      Volume: 136 Pages: 23-29

    • DOI

      10.1016/j.poly.2017.02.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoinduced phase separation with local structural ordering in organic molecular conductors2017

    • Author(s)
      S. Tsuchiya, K. Nakagawa, J. Yamada, H. Taniguchi, Y. Toda
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 96 Pages: 134311-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.96.1343311

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ラセミドナー(±)-DM-MeDH-TTPのラジカル塩の結晶構造解析2018

    • Author(s)
      宮本 尚,志賀拓也,大塩寛紀,西川浩之
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] Salphen金属錯体を用いた薄膜トランジスタの作製と特性2018

    • Author(s)
      和知敦史,金坂青葉,志賀拓也,大塩寛紀,島崎優一,近松真之,阿澄玲子,西川浩之
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] シッフ塩基型TTF-配位子を有する常磁性金属錯体の物性と電子状態2018

    • Author(s)
      金坂青葉,和知敦史,志賀拓也,大塩寛紀,西川浩之
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] BDH-TTPとその類縁体を用いた有機電界効果トランジスタの作製と特性2018

    • Author(s)
      西本拓史,猪井翔太,角屋智史,久保和也,田島裕之,西川浩之,山田順一
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] (PO-CONH-m-N-methylpyridinium) [Ni(dmit)2]・CH3CNの構造と物性2018

    • Author(s)
      伊藤壮一,圷広樹,角屋智史,山田順一,中辻慎一,中澤康浩
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] 分子性導体を用いた磁性伝導体2018

    • Author(s)
      金坂青葉,和知敦史,志賀拓也,大塩寛紀,西川浩之
    • Organizer
      SATテクノロジーショーケース2018
  • [Presentation] Structural studies on the electronic states of molecular conductors using synchrotron radiation2017

    • Author(s)
      H. Nishikawa
    • Organizer
      2nd International Symposium of Quantum Beam Science at Ibaraki University
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Electronic structure of single-component molecular conductors - reduced metal dithiolene complexes2017

    • Author(s)
      K. Hinata, T. Yamaguchi, H. Nishikawa
    • Organizer
      2nd International Symposium of Quantum Beam Science at Ibaraki University
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structural studies of radical salts of (S,S)-DM-MeDH-TTP2017

    • Author(s)
      S. Miyamoto, A. Wachi, A. Kanesaka, H. Nishikawa
    • Organizer
      2nd International Symposium of Quantum Beam Science at Ibaraki University
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Insulating State of Chiral Molecular Conductor Composed of Reduced π-Donor (S,S)-DM-MeDH-TTP2017

    • Author(s)
      H. Nishikawa, S. Miyamoto, T. Shiga, H. Oshio, D-H. Jang, Y. Sur, K-H. Kim, K. Muratav
    • Organizer
      12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structure and Properties of New Metal Complexes with TTF-Based Tridentate Schiff-Base Type Ligand2017

    • Author(s)
      A. Wachi, Y. Kudo, A. Kanesaka, T. Shiga, H. Oshio, H. Nishikawa
    • Organizer
      12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Anomalous Critical Exponents in the Vicinity of the Metal-Insulator Transition in Quasi-one-dimensional Organic Conductor, ((S,S)-DM-MeDH-TTP)2AsF62017

    • Author(s)
      D-H. Jang, Y. Sur, K. Murata, S. Miyamoto, H. Nishikawa
    • Organizer
      12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Strongly Polarized Organic Conductor2017

    • Author(s)
      H. Akutsu, K. Ishihara, J. Yamada, S. Nakatsuji, S. S. Turner, Y. Nakazawa
    • Organizer
      12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of Dimensionality on Vortex Dynamics in Layered Organic Superconductors with d-Wave Paring Stmmetry2017

    • Author(s)
      S. Yasuzuka, S. Uji, T. Terashima, K. Sugii, J. Yamada, J. A. Schlueter
    • Organizer
      12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis, Structures, and Properties of New TTP Derivatives with Reduced pi-System2017

    • Author(s)
      T. Shirahata, M. S. bin Alias, N. Kinoshita, K. Furuta, T. Yamamoto, T. Naito, J. Yamada, Y. Misaki
    • Organizer
      12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Quantum Vortex Melting and Phase Diagram in Layered Organic Superconductor kappa-(BEDT-TTF)2Cu(NCS)22017

    • Author(s)
      S. Uji, Y. Fujii, S. Sugiura, T. Isono, T. Terashima, J. Yamada
    • Organizer
      12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 擬2次元有機モット転移物質β-(BDA-TTP)2I3の圧力下電気抵抗率測定2017

    • Author(s)
      竹原陵介,中田耕平,宮川和也,角屋智史,山田順一,鹿野田一司
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [Presentation] (S, S)-DM-MeDH-TTPのラジカル塩の常圧絶縁相2017

    • Author(s)
      宮本 尚,和知敦史,金坂青葉,西川浩之
    • Organizer
      第11回分子科学討論会
  • [Presentation] TTF-3座配位子を有するCo(III)錯体,Ni(II)錯体の構造と物性2017

    • Author(s)
      金坂青葉,和知敦史,志賀拓也,大塩寛紀,西川浩之
    • Organizer
      第11回分子科学討論会
  • [Presentation] 酸化還元活性な配位子を有する常磁性金属錯体の構造と性質ならびに外部磁場応答トランジスタへの応用2017

    • Author(s)
      和知敦史,志賀拓也,大塩寛紀,島崎優一,近松真之,阿澄玲子,西川浩之
    • Organizer
      第11回分子科学討論会
  • [Presentation] キラル体とラセミ体のDMDHDT-TTPを用いた分子性導体の構造と物性2017

    • Author(s)
      五寶勝仁,角屋智史,久保和也,山田順一
    • Organizer
      第11回分子科学討論会
  • [Presentation] DF-ETとそのアルキル誘導体を用いた有機電界効果トランジスタの作製と特性2017

    • Author(s)
      竹井工貴,角屋智史,久保和也,田島裕之,山田順一
    • Organizer
      第11回分子科学討論会
  • [Presentation] BDH-TTPとその類縁体を用いた有機電界効果トランジスタの作製と特性2017

    • Author(s)
      西本拓史,角屋智史,久保和也,田島裕之,西川浩之,山田順一
    • Organizer
      第11回分子科学討論会
  • [Presentation] 新規π縮小型TTPドナーの合成と性質2017

    • Author(s)
      白旗崇,モハマド サフワン ビン アリアス,木下直哉,古田圭介,山本貴,内藤俊雄,山田順一,御崎洋二
    • Organizer
      第11回分子科学討論会
  • [Book] Encyclopedia of Physical Organic Chemistry2017

    • Author(s)
      J. Yamada, H. Nishikawa
    • Total Pages
      2133-2188
    • Publisher
      John Wily & Sons, Inc.
    • ISBN
      9781118468586
  • [Remarks]

    • URL

      http://nishikawalab.sci.ibaraki.ac.jp/index2.html

  • [Remarks]

    • URL

      http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/material/funct_mat2/index-j.html

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-08-26  

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