2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of organic conducting and magnetic materials based on high-symmetric molecules for thermoelectric application
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15K17901
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中野 義明 京都大学, 理学研究科, 助教 (60402757)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 分子性導体 / 分子磁性 / 陽イオンラジカル塩 / ヨウ素結合 / 熱電特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機熱電材料等を指向した多様な有機導電体・磁性体の開発を目的とし、平成29年度は主に以下の研究を実施した。
【1】電解法により、KC(CN)3、または(TBA)C(CN)3を含む4,5-Ethylenedioxy-4'-iodotetrathiafulvalene（EDO-TTF-I）のエタノール溶液からC(CN)3塩の結晶を得た。元素分析の結果、EDO-TTF-I : C(CN)3 = 3 : 1で、水分子も含まれていることが示唆された。X線構造解析によりEDO-TTF-I分子から成る層とC(CN)3陰イオンから成る層が交互に積層していることが示唆されたが、C(CN)3陰イオンの乱れが激しく、陰イオン層の構造を決定するには至らなかった。一方、PF6、AsF6、SbF6、NO3、C3(CN)5塩では、EDO-TTF-I分子がBEDT-TTF導電体で見られるβ'型分子配列をとるのに対し、C(CN)3塩では、α''型分子配列をとることが分かった。しかしながら、EDO-TTF-I分子に導入されたヨウ素周辺の分子間相互作用について調べたところ、β'型の塩とC(CN)3塩で共通してI…S接触が観測された。すなわち、ヨウ素を導入したことにより、I…S相互作用により形成される構造単位が結晶構造を構築する上で重要な鍵となっていることが明らかになった。C(CN)3塩は、活性化エネルギー0.25 eVの半導体的導電性を示し、磁化率は、300 Kで1.2×10－3 emu mol－1、低温部で極大を持つ低次元性局在スピン系の挙動であった。さらに、ラマンスペクトルで電荷の不均化が示唆された。
【2】前年度に引き続き、微小かつ脆い有機結晶の熱電特性評価のため、Lake shore社製Cernox 温度センサーを組み込んだ試料ホルダを作製したが、年度の途中で試料ホルダが破損し、修復作業を進めている。
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[Journal Article] Crystalline salts of metal phthalocyanine radical anions [M(Pc・3－)]・－ (M = CuII, PbII, VIVO, SnIVCl2) with cryptand(Na+) cations: structure, optical and magnetic propertie2017
Author(s)
D. V. Konarev, M. A. Faraonov, A. V. Kuzmin, S. S. Khasanov, Y. Nakano, S. I. Norko, M. S. Batov, A. Otsuka, H. Yamochi, G. Saito, R. N. Lyubovskaya
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Journal Title
New J. Chem.
Volume: 41
Pages: 6866-6874
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Crystal Structures, Optical and Magnetic Properties of Radical Anion Salts Based on Metal Phthalocyanines2017
Author(s)
D. V. Konarev, M. A. Faraonov, S. S. Khasanov, A. V. Kuzmin, Y. Nakano, A. Otsuka, H. Yamochi, G. Saito, R. N. Lyubovskaya
Organizer
The 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets (ISCOM2017)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Charge-Transfer Complexes Based on C2v-Symmetric Benzo[ghi]perylene2017
Author(s)
Y. Yoshida, S. Tango, K. Isomura, Y. Nakamura, H. Kishida, T. Koretsune, M. Sakata, Y. Nakano, H. Yamochi, G. Saito
Organizer
The 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets (ISCOM2017)
Int'l Joint Research
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