2022 Fiscal Year Annual Research Report
Control of Charge Arrangement and Electronic Phase Transition in Molecular Crystals
| Project/Area Number |
20K05448
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
矢持 秀起 京都大学, 理学研究科, 名誉教授 (20182660)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大塚 晃弘 京都大学, 理学研究科, 准教授 (90233171)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 電荷配置 / 分子性結晶 / 電子相転移 / 導電性 / 磁性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
比較的電子受容性の弱い大環状化合物などをデカメチルクロモセン等の強力な還元剤により陰イオン化し、種々の塩を単結晶試料として得た。以下にいくつかの結果を記す。
テトラピリジルポルフィリン(Por)の陰イオンラジカルとテルビウム(Tb3+)の錯塩を反応させ、Por環が中性に戻った形で組み込まれた塩が得られた。TbはPor側鎖のピリジン窒素に配位し、PorとTbが2次元的な層状構造を形成していた。高スピンTb間に弱い反強磁性相互作用が見られた。
フタロシアニン(Pc)に4個の15-クラウン-5 (15C5)ユニットを組込んだ(15C5)4Pcを中心として、Pc-Tb-(15C5)4Pc-Tb-Pcの2階建て構造を持つ錯体を得た。結晶溶媒が含まれた単結晶試料と溶媒を含まない粉末試料が得られた。何れも単分子磁石としての挙動が見られたが、スピン反転障壁の大きさは後者の方が大きかった。また、SnCl2を中心に持ち分子周囲を塩素置換したPcを還元しPc部分が-4価となった塩も得られた。
6個のシアノ基を持つヘキサアザトリフェニレン(HAT)を用いて鉄(Fe2+)を含む塩を作製した。HAT3価ラジカル陰イオンのo-ビピリジル構造部分すべてにFeCl2が配位し、HAT : Fe = 1 : 3の組成を持つ陰イオンが生成した。HATと鉄のスピンが反強磁性的に相互作用し、3個の鉄上のスピンが総て平行な配置となる相互作用が見られた。低温ではS = 11/2の状態となった。
その他、C60陰イオンラジカル塩やフォトクロミック分子の開環状態に遷移金属を配位させた錯塩なども作製した。また、本研究開始以前に得られていたエチレンジオキシ置換TTFの誘導体の塩、(EDO-TTF-I)2ClO4が冷却に伴って示す半導体-金属-絶縁体転移について、特に最低温度領域での電子状態の検討を行った。
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[Journal Article] Trinuclear coordination assemblies of low-spin dicyano manganese(II) (S = 1/2) and iron(II) (S = 0) phthalocyanines with manganese(II) acetylacetonate, tris(cyclopentadienyl)gadolinium(III) and neodymium(III)2022
Author(s)
Romanenko Nikita R., Kuzmin Alexey V., Mikhailenko Maxim V., Faraonov Maxim A., Khasanov Salavat S., Yudanova Evgeniya I., Shestakov Alexander F., Otsuka Akihiro, Yamochi Hideki, Kitagawa Hiroshi, Konarev Dmitri V.
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Journal Title
Dalton Transactions
Volume: 51
Pages: 9770～9779
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] New HATNA(CN)6 ligand in the design of dianion magnetic assemblies with lanthanides {Cryptand(K+)}2{HATNA(CN)6・3LnIII(TMHD)3}2- (Ln = Gd, Tb and Dy)2022
Author(s)
Mikhailenko Maxim V., Ivanov Vladislav V., Kuzmin Alexey V., Faraonov Maxim A., Shestakov Alexander F., Khasanov Salavat S., Otsuka Akihiro, Yamochi Hideki, Kitagawa Hiroshi, Konarev Dmitri V.
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Journal Title
Polyhedron
Volume: 228
Pages: 116186～116186
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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