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中性単一成分分子金属の構造と機能

研究課題

研究課題/領域番号 15073209
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関日本大学 (2006-2007)
東京大学 (2003-2005)

研究代表者

小林 昭子  日本大学, 文理学部, 教授 (50011705)

研究分担者 藤原 絵美子  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (30361562)
研究期間 (年度) 2003 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
32,000千円 (直接経費: 32,000千円)
2007年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2006年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2005年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2004年度: 15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2003年度: 8,200千円 (直接経費: 8,200千円)
キーワード単一分子性金属 / 分子性伝導体 / 反強磁性相転移 / フェルミ面 / 粉末耕造解析 / 磁気量子振動 / バンド計算 / 磁性金属 / 粉末構造解析 / 中性単一分子性金属 / 高圧下構造解析 / ダイアモンドアンビルセル / 反強磁性転移 / 粉末X線構造解析 / 分子性結晶 / ジチオレン錯体 / 単一成分分子金属 / 拡張型ジチオレン錯体 / 粉末X線構造 / 混晶系 / 単一成分分子性金属 / Fermi面 / 電気伝導度
研究概要

本研究では、共同研究者が[Ni(tmdt)_2] (tmdt=trimethylenetetrathiafulvalenedithiolate)の磁気量子振動の観測に成功し、電子とホールからなる三次元的なフェルミ面の存在を確認した。第一原理擬ポテンシャル法と局所密度近似(LDA)を用いたバンド構造計算によりもとまったFermi面の断面積は、磁気量子振動測定実験の結果と比較し、角度依存性も含め、実験結果を良く再現した。この実験により、この中性単一成分分子が金属であることを実験的に完全に証明することができた。金錯体はニッケル錯体と同様平面四配位である。しかしニッケル錯体と異なり分子全体で奇数電子を1個持つ。拡張型TTF骨格を持つジチオレン金錯体[Au(tmdt)_2]を合成し、その磁化率、ESRを測定した。^1HNMRの測定の結果、反強磁性相転移を示す緩和率の発散と,二次モーメントの急激な立ち上がりが110Kに観測された。電気伝導度測定および第一原理バンド計算からこの単一成分分子は三次元金属で、4KまでFermi面が消えずに残っており、金属的伝導性を示すこと、また三次元Fermi面はa^*/2をnesting vectorとする擬一次元的なFermi面を擁していることがわかった。反強磁性転移温度が高い理由は,詳しい電子状態の計算から、三次元性が強い事によると結論出来た。Ni, Auと同形構造をもつ[Pd(tmdt)_2], [Pt(tmdt)_2]を合成した。[Pt(tmdt)_2]は粉末試料でも4Kまで金属的な伝導度を示す珍しい分子物質である。

報告書

(6件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (56件)

すべて 2008 2007 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (42件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (6件) 備考 (2件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Conducting Dimerized Cobalt Complexes with Tetrathiafulvalene Dithiolate Ligands2008

    • 著者名/発表者名
      E.Fujiwara
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. 47

      ページ: 863-874

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic Structures of Single Component Molecular Metals Based on Ab initio Calcu lation2008

    • 著者名/発表者名
      S.Ishibashi
    • 雑誌名

      J.Phys. Soc. Jpn. 77

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-Component Molecular metals as Multiband π-d Systems2008

    • 著者名/発表者名
      H.Seo
    • 雑誌名

      J.Phys. Soc. Jpn. 77

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly2008

    • 著者名/発表者名
      S.Yasuzuka
    • 雑誌名

      J.Phys. Soc. Jpn. 77

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical Resistivity of Tetramethyltetratelluronaphtalene Crystal at Very High Pressu res-Examination of the Conddithio of Metallization of π molecular Crystal2008

    • 著者名/発表者名
      H.Cui
    • 雑誌名

      J.Amer. Chem. Soc. 130

      ページ: 3738-3739

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resistanmce Measurements of Microcrystals of Single-component Molecular Metyals Using Finely Patterrned Interdigitated Electrodes2007

    • 著者名/発表者名
      H.Tanaka
    • 雑誌名

      Chmistry Letters 36

      ページ: 1006-1007

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ^<77>Se NMR Evidence for the Jaccarino-Peter Mechanism in the Field Induced Supercon ductor, λ-(BETS)_2Fecl_42007

    • 著者名/発表者名
      K. Hiraki
    • 雑誌名

      J.Phys. Soc. Jpn. 76

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase Diagram and Anomalous Constant Resistivity State of Magnetic Organic Superconducting Alloy, λ-(BETS)_2Fe_xGa_<1-x>Cl_42007

    • 著者名/発表者名
      H.Cui
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. 17

      ページ: 45-45

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] (^nBu_4N)[Ni(dmstfdt)_2] : A Planar Nickel Coordination Complex with an Extended-TTF Ligand Exhibiting Metallic Condition, Metal-Insulator Transition, and Weak Ferromagnetism2007

    • 著者名/発表者名
      E.Fujiwara
    • 雑誌名

      Chem. Mater. 19

      ページ: 553-553

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic Transitions of Single-component Molecular Metal {Au(tmdt)2}and its Alloy Systems2006

    • 著者名/発表者名
      B. Zhou, 他9名(4番目)
    • 雑誌名

      J. Amer. Chem. Soc. 128

      ページ: 3872-3873

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Design and Physical Properties of Single-componentMolecular Metals2006

    • 著者名/発表者名
      A. Kobayashi, Y. Okano, H. Kobayashi
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 75

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Transitions of Single-component Molecular Metal [Au(tmdt)_2] and its Alloy Systems2006

    • 著者名/発表者名
      B.Zhou
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 128

      ページ: 3872-3872

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular Design and Physical Properties of Single-Component Molecular Metals2006

    • 著者名/発表者名
      A.Kobayashi
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 75

      ページ: 51002-51002

    • NAID

      110004702292

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] BDT-TTP-Based π Conductors Containing Divalent Magnetic and Non-Magnetic Inorganic Anions, [M^<II>Cl_4]^<2-> (M=Co, Mn, Zn)2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kusamoto
    • 雑誌名

      Bull Chem. Soc, Jpn.,(BCSJ Award Article) 79

      ページ: 527-527

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Vortex dynamics and Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinikov State in a Magnetic-Field-Induced Organic Superconductor2006

    • 著者名/発表者名
      S.Uji
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 97

      ページ: 157001-157001

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Ferroelectric Porous Molecular Crystal, [Mn_3(HCOO)_6](C_2H_5OH), Exhibiting Ferrimagnetic Transition2006

    • 著者名/発表者名
      H.Cui
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc 128

      ページ: 15074-15074

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Ab Initio Electronic Structure Calculation for Single- Component Molecular Conductor Au(tmdt)22005

    • 著者名/発表者名
      S. Isibashi, 他6名(5番目)
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 74

      ページ: 843-846

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structures and Physical Properties of Single-component Molecular Conductors Consisting of Nickel and Gold Complexes with Bis(trifluoromethyl)tetrathiafulvalenedithiolate Ligands2005

    • 著者名/発表者名
      M. Sasa, 他7名(3番目)
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. 15

      ページ: 155-163

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Metallic Crystals Composed of Single-component Molecules2005

    • 著者名/発表者名
      A. Kobayashi, B. Zhou. H. Kobayash
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. 15

      ページ: 3449-3451

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-component Molecular Conductor [Zn(tmdt)2]and Related Zn Complexes2005

    • 著者名/発表者名
      K. Yamamoto, 他9名(3番目)
    • 雑誌名

      Chem. Letters 34

      ページ: 1090-1091

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab Initio Electrionic Structure Calculation for Single-Component Molecular Conductor Au(tmdt)_2(tmdt=trimethylenetetrathiafulvalenedithiolate)2005

    • 著者名/発表者名
      S.Ishibash et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn., 74

      ページ: 843-846

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystal Structures and Physical Properties of Single-component Molecular Conductors Consisting of Nickel and Gold Complexes with Bis(trifluoromethyl)tetrathiafulvalenedithiolate Ligands2005

    • 著者名/発表者名
      M.Sasa et al.
    • 雑誌名

      J.Mater.Chem. 15

      ページ: 155-163

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Metallic Crystals Composed of Single-Component Molecules2005

    • 著者名/発表者名
      A.Kobayashi et al.
    • 雑誌名

      J.Mater.Chem. 15

      ページ: 3449-3451

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Single-Component Molecular Conductor [Zn(tmdt)_2] and Related Zn Complexes2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yamamoto et al.
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 34

      ページ: 1090-1091

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular Conductors Based on prei-Ditellurium Bridged Donors, 2,3-DMTTeA and TMTTeN2005

    • 著者名/発表者名
      E.Fujiwara et al.
    • 雑誌名

      Eur.J.Inorg.Chem. 2005

      ページ: 3435-3449

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Superconductivity and Vortex Phases in the Two-dimensional Organic Conductor λ-(BETS)_2Fe_xGa_<1-x>Cl_4(x=0.45)2005

    • 著者名/発表者名
      S.Uji et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 71

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Structures and Magnetic Properties of First-Row Transition Metal Complexes with Bridging Ligands, Squarate or Pyrazine.2005

    • 著者名/発表者名
      Jimbo-Kobayashi et al.
    • 雑誌名

      Bull.Chem.Soc.Jpn 78

      ページ: 445-450

    • NAID

      10015431964

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] New BETS salt with the square planar [Ni(CN)_4]^<2-> anion.2005

    • 著者名/発表者名
      A.D.Dubrovskii AD et al.
    • 雑誌名

      Synth.Met. 148

      ページ: 213-218

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Dielectric Properties of Porous Molecular Crystals That Contain Polar Molecules.2005

    • 著者名/発表者名
      H.-B.Cui et al.
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed. 44

      ページ: 6508-6512

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecule-based Weak Ferromagnet with Unique Magnetic Multiphases.2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kusamoto et al.
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 34

      ページ: 858-859

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic-field-induced Superconductivity and Phase diagrams of λ-(BETS)_2FeCl_<4x>Br_x.2005

    • 著者名/発表者名
      S.Uji et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B. 72

      ページ: 184505-184505

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation of Spin-flop Transition in Antiferromagnetic Organic Molecular Conductors Using AFM Micro-cantilever.2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tokumoto et al.
    • 雑誌名

      Polyhedron 24

      ページ: 2793-2785

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Structures and Physical Properties of New β''-BEDT-TIF Tris-Oxalatometallate(III) Salts Containing Chlorobenzene and Halomethane Guest Molecules.2005

    • 著者名/発表者名
      A.Akutsu-Sato et al.
    • 雑誌名

      Synth.Met. 152

      ページ: 373-376

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] EMR Measurements of Field-Induced Superconductor λ-(BETS)_2Fe_xGa_<1-x>Cl_42005

    • 著者名/発表者名
      Y.Oshima et al.
    • 雑誌名

      Synth.Met. 153

      ページ: 365-368

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation of Three-dimensional Fermi Surfaces in a Single-component Molecular metal, [Ni(tmdt)2]2004

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, 他9名(10番目)
    • 雑誌名

      J. Amer. Chem. Soc. 126

      ページ: 10518-10519

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-component Molecular Metals with Extended-TTF Dithiolate Ligands2004

    • 著者名/発表者名
      A. Kobayashi, E. Fujiwara, H. Kobayashi
    • 雑誌名

      Chem. Rev. 104

      ページ: 5243-5264

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Infrared Electronic Absorption in a Single-Component Molecular Metal2004

    • 著者名/発表者名
      A.Kobayashi et al.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126

      ページ: 426-427

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Syntheses, Structures, and Physical Properties of Nickel Bis(dithiolene) complexes Containing Tetrathiafulvalene (TTF) Units2004

    • 著者名/発表者名
      E.Fujiwara et al.
    • 雑誌名

      Inorg.Chem. 43

      ページ: 1122-1129

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Recent Progress in Development of Single-Component Molecular Metals2004

    • 著者名/発表者名
      A.Kobayashi et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.IV France 114

      ページ: 419-424

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation of Three-dimensional Fermi Surfaces in a Single-component Molecular Metal, [Ni(tmdt)_2]2004

    • 著者名/発表者名
      H.Tanaka et al.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126

      ページ: 10518-10519

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Single-component Molecular Metals with Extended-TTF Dithiolate Ligands2004

    • 著者名/発表者名
      A.Kobayashi et al.
    • 雑誌名

      Chem.Rev. 104

      ページ: 5243-5264

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Organic Metals and Superconductors Based on BETS (BETS=bis(ethylenedithio) tetraselenafulvalene)2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kobayashi et al.
    • 雑誌名

      Chem.Rev. 104

      ページ: 5265-5288

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] 新たな電子相や物性、機能の発現を目指す2007

    • 著者名/発表者名
      小林昭子
    • 学会等名
      生物物質化学を目指して, 分子の構造電子状態理研シンポジウム
    • 発表場所
      理化学研究所 埼玉県 和光市
    • 年月日
      2007-04-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] A Novel Single-Component Antiferromagnetic Molecular Metal, Au(tmdt)_2with T_N 110K and related Compounds2007

    • 著者名/発表者名
      A. Kobayashi
    • 学会等名
      The 9^<th> China-Japan Joint Symposium on Conduction and Photo-conduction in Organic Solids
    • 発表場所
      Beijing
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A Novel Single-Component Antiferromagnetic Molecular Metal, Au(tmdt)_2 with T_N 110K and related Compounds2007

    • 著者名/発表者名
      A.Kobayashi
    • 学会等名
      The 9th China-Japan Joint Symposium on Conducti on and Photo-conduction in Organic Solids
    • 発表場所
      Beijing
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Single-component Molecular Metals and Novel Monoanionic Metal Complexes with Extended-TTF Type Ligands2006

    • 著者名/発表者名
      A. Kobayashi
    • 学会等名
      ICSM'2006
    • 発表場所
      Dublin, Ireland
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Recent Progress in Development of Single-component Molecular Metals2004

    • 著者名/発表者名
      A. Kobayashi
    • 学会等名
      The 8^<th> Japan-China Joint Symposium on Conduction and Photo-conduction in Organic Solids and Related Phenomena
    • 発表場所
      Okazaki, Japan
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Recent Progress in Development of Single-component Molecular Metals2003

    • 著者名/発表者名
      A. Kobayashi
    • 学会等名
      ISCOM'2003
    • 発表場所
      Port-Bourgenav, France
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考]

    • URL

      http://www.chs.nihon-u.ac.jp/chem_dpt/lab/kobayashi/index.html

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考]

    • URL

      http://www.chs.nihon-u.ac.jp/chem_dpt/lab/kobayashi/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [文献書誌] W.Suzuki et al.: "Highly Conducting Crystals Based on Single-Component Gold Complexes with Extended-TTF Dithiolate Ligands"J.Am.Chem.Soc.. 125. 1486-1487 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Uji et al.: "Novel electronic properties under magnetic fields in organic conductors λ-(BETS)_2Fe_xGa_<1-x>Cl_4"Synth.Met.. 133-134. 481-483 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Cui et al.: "Structural and Electrical Properties of Novel Molecular Conductors Based on Extended-TTF Donors BDT-TTP and I^- Anions."Bull.Chem.Soc.Jpn.. 76. 97-102 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kobayashi et al.: "Development of single-component molecular metals based on extended-TTF dithiolate ligands."Synth.Met.. 135-136. 511-513 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kobayashi et al.: "Infrared Electronic Absorption in a Single-Component Mlecular Metal."J.Am.Chem.Soc.. 126. 426-427 (2004)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] E.Fujiwara et al.: "Syntheses, Structures, and Physical Properties of Nickel Bis(dithiolene) Complexes Containing Tetrathiafulvalene (TTF) Units"Inorg.Chem.. 43. 1122-1129 (2004)

    • 関連する報告書
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公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

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