2021 Fiscal Year Annual Research Report
三回対称性立体π共役系を用いた炭素同素体構造の科学
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19K15520
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
珠玖 良昭 名古屋大学, 教養教育院, 講師 (90816216)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 分子性結晶 / 固体物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
炭素の同素体は高い対称性と特徴的なバンド構造を有しており、非常に興味深い物質群であるにもかかわらず、構造制御やキャリアドープの難しさから研究対象が限られてしまっていた。本研究では、グラフェンや理論的に予測されたK4炭素といったsp2炭素が作る炭素同素体の構造を、炭素原子の代わりに構造制御や価数制御に利点を有する分子を用いて構築する方法論の開拓と、それによって得られる構造の物性探索を行っている。具体的には、種々のトリプチセン誘導体の合成を行い、それらの中性種および酸化還元種の結晶作成を行い、得られた結晶構造の電子バンド構造をもとに、結晶への電気化学的もしくは化学的にキャリアのドープを行い、結晶構造に基づく特異な伝導性や磁性などの発現を目指す。
当該年度においては、バンドフィリング制御に有利と考えられる、酸化還元能と広いπ共役系を有する種々のトリプチセン誘導体の設計および合成を行い、それらの結晶作成により分子性グラフェン結晶を含む種々の2次元ネットワークを有する結晶構造が得られた。得られた分子性グラフェン結晶については、基礎物性測定を進めた。また、現在までに得られたトリプチセン誘導体の結晶構造を基に強束縛近似モデルによるバンド計算を行い、分子性グラフェン結晶のつくる特徴的なバンド構造を理論の面からも系統的に調べた。これらの実験理論両面からの結果は、今後の物質開拓および物性開拓への道筋となると期待される。
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