2014 Fiscal Year Research-status Report
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25410090
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
今久保 達郎 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60291332)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 単結晶 / フッ素 / テトラチアフルバレン / Ｘ線構造解析 / 導電性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
単結晶素子の要となる、ヘテロ接合界面を形成するためのテトラチアフルバレンを母骨格に持つ二つの結晶系の組み合わせについて、既知の高機能物質をベースにヘテロ接合界面における格子定数の高い親和性を有すると予想される近縁の物質群を中心に、系統的な物質開拓を行った。特に、単機能の整流作用のみではなく、超伝導制御などの高機能デバイスを目指す目的で、現在では古典的な有機超伝導体となりつつあるTMTCF系（C：硫黄またはセレン）に対してフッ素原子を一つだけ導入し、結晶構造を維持しながらも大きな電子的摂動が期待できるフルオロメチル系ドナー分子の汎用性の高い量産法を立ち上げた。また、定電流電気分解法によるテスト的な単結晶育成試験の結果、FMTMのカチオンラジカル塩のいくつかはTMTTFあるいはそのセレン誘導体であるTMTSFと同型のベータ型のドナー分子配列を持ち、結晶の格子定数も母体となるフッ素を含まない結晶系と極めて近い値をとることが確認できた。有機伝導体においては、従来、置換基としてある程度の大きさを持つもので化学修飾を行うと、その立体的な体積変化および幾何学的な空間異方性の変化の影響が大きく、ほとんどのケースで格子定数が大きく変化してしまい、空間群までもが変わってしまうことが観察されている。それに対して、本研究によって開発したフルオロメチル基を持つ一連のドナー分子は、最小の置換基であるフッ素の立体的特性（＝水素と置き換えを行った場合の体積変化が最小）を生かすことにより、結晶格子の相性の観点から極めて良好なヘテロ接合界面の生成が期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ヘテロ接合界面を形成するための物質面での開拓を行い、特にフルオロメチル置換体であるFMTMおよび関連する誘導体の汎用性の高い量産方法を確立した。素子の作成についても段階的な技術改善が見られており、残りの研究期間において目標達成がほぼ可能な位置にあると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究期間の後半では、今までに蓄えた分子・結晶レベルでオリジナルな新物質群を基盤としてヘテロ接合界面作成に最適な組み合わせを見い出し、特にデバイス作成と電子物性の再現性・歩留まりの高さに重点を置いて研究を推進する。
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