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バンドフィリング制御による分子性多次元金属の構築

研究課題

研究課題/領域番号 16350100
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能材料・デバイス
研究機関京都大学

研究代表者

田中 一義  京都大学, 工学研究科, 教授 (90155119)

研究分担者 伊藤 彰浩  京都大学, 工学研究科, 助教授 (90293901)
笛野 博之  京都大学, 工学研究科, 助手 (30212179)
御崎 洋二  愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (90202340)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2004年度: 11,400千円 (直接経費: 11,400千円)
キーワードテトラチアペンタレン / 分子性導体 / サイクリックボルタメトリー / X線構造解析 / バンド計算 / 電気伝導度 / テトラセレナフルバレン / 酸化還元電位 / ドナー / 有機伝導体 / 磁化率
研究概要

(1)シクロヘキセン環とセレノメチル基を有するテトラチアペンタレンドナー,CHSM-TTPが,選択的にD : A=2:1の金属相,(CHSM-TTP)_2MCl_4(PhCl)_x(M=Ga, Fe)を与える事を見出した。これらの塩はいずれも対応するCHTM-TTP塩と同型であり,ドナー分子はface-to-face型に積層してカラムを形成し,そのカラムが分子短軸方向に2本並んだラダー構造をとる,といった特異な分子配列を有する。これらの塩は室温で1.9-11Scm^<-1>の伝導性を示し,160-250Kまで金属的な挙動を示した後,半導体へ転移する。
(2)チオメチル基を有するTTPドナー,BTM-TTPから(BTM-TTP)_2X(X=PF_6,SbF_6,TaF_6)の組成を有する3種のラジカルカチオン塩を得た。これらのうち,PF_6塩とTaF_6塩(共に針状晶)はβ型配列をとり,'SbF_6塩(板状晶)はθ型配列をとることが明らかとなった。バンド計算によると,β型塩は擬一次元的なフェルミ面を,SbF_6塩は二次元的なフェルミ面を有することが示唆された。電気伝導度測定を行ったところ,β型塩は5Kまで金属的な温度依存性を示したが,SbF_6塩は室温から半導体的挙動を示した。
(3)TTP分子中の一つのTTF部位をテトラチアフルバレン(TSF)に置き換えた新規TTP系分子の合成に成功した。CV測定を行ったところ,ラジカルカチオン状態においては,主にTTF側に陽電荷が分布し,第二酸化はTSF部位の寄与が大きいと考えられる。これらのドナーを用いた分子性錯体の導電性について検討したところ,TSFとビニローグTTFから成る類縁体がTCNQ錯体およびI_3塩の加圧成型試料と高伝導性(σ_<rt>=8・36Scm^<-1>)を示し,活性化エネルギー(0.02-0.05eV)が非常に小さいことから単結晶では金属的旗伝導性が期待される。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (17件)

  • [雑誌論文] Structures and Electrical Properties of New PDT-TTP Conductors2007

    • 著者名/発表者名
      M.Daini, Y.Misaki, K.Tanaka
    • 雑誌名

      Multifunctional Conducting Molecular Materials

      ページ: 75-78

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structures and Properties of DT-TTF Derivatives Possesing Dicyanomethylene Group as the Acceptor Unit2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Misaki, K.Tanaka et al.
    • 雑誌名

      Multifunctional Conducting Molecular Materials

      ページ: 127-130

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structures and Properties of DT-TTF Derivatives Possesing Dicyanomethylene Group as the Acceptor Unit2007

    • 著者名/発表者名
      Y Misaki, K.Tanaka et al.
    • 雑誌名

      Multifunctional Conducting Molecular Materials

      ページ: 127-130

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis and Properties of DT-TTF Derivatives Possessing Dicyanomethyene Group as the Acceptor Unit2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Misaki, K.Tanaka et al.
    • 雑誌名

      Multifunctional Conducting Molecular Materials

      ページ: 75-78

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Structures and Electrical Properties of New PDT-TTP Conductors2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Misaki, K.Tanaka et al.
    • 雑誌名

      Multifunctional Conducting Molecular Materials

      ページ: 127-130

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and Properties of Higher Homologs of Extended TTP Donors2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Misaki, K.Tanaka et al.
    • 雑誌名

      Current Applied Physics 6

      ページ: 934-938

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structures and Electrical Properties of Molecular Conductors Based on Bis-Fused TTF Donors with Bis(alkylthio) Groups2006

    • 著者名/発表者名
      N.Noda, Y.Misaki, K.Tanaka
    • 雑誌名

      Current Applied Physics 6

      ページ: 943-947

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Orbital analysis of TTF molecules adsorbed on the Au surface2006

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

      Current Applied Physics 6

      ページ: 939-942

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Structures and Electrical Properties of Molecular Conductors Based on Bis-Fused.TTF Donors with2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Misaki, K.Tanaka et al.
    • 雑誌名

      Current Applied Physics 6

      ページ: 943-947

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantum-Chemical Investigation of the Electroabsorption Spectra of Directly Meso- Meso-Linked Porphyrin Arrays : Essential Role of Charge-Transfer Excited State2005

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

      The Journal of Physical Chemistry A 109巻・4号

      ページ: 703-713

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis and Properties of TTF Oligomers Possessing Electron-Withdrawing Groups in the Spacer2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Misaki, K.Tanaka et al.
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 153

      ページ: 429-432

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Quantum-Chemical Investigation of the Electroabsorption Spectraof Directly Mesa-Mesa-Linked Porphyrin Arrays : Essential Role of Charge-Transfer Excited State2005

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

      The Journal of Physical Chemistry A 109-4

      ページ: 703-713

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis and Properties of TTF Oligomers Possessing Electron-Withdrawing Groups in the Spacer2005

    • 著者名/発表者名
      S.Matsumoto, W.Matsuda, H.Fueno, Y.Misaki, K.Tanaka
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 153

      ページ: 429-432

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantum-Chemical Investigation of the Electroabsorption Spectra of Directly Meso-Meso-Linked Porphyrin Arrays : Essential Role of Charge-Transfer Excited States Accidentally Overlapping with Soret Bands2005

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

      The Journal of Physical Chemistry A 109巻・4号

      ページ: 703-713

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and Properties of Higher Homologs of Extended TTP Donors

    • 著者名/発表者名
      Y.Misaki, K.Tanaka et al.
    • 雑誌名

      Current Applied Physics (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Structures and Electrical Properties of Molecular Conductors Based on Bis-Fused TTF Donors with Bis(alkylthio) Groups

    • 著者名/発表者名
      M.Noda, Y.Misaki, K.Tanaka
    • 雑誌名

      Current Applied Physics (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and Properties of TTF Oligomers Possessing Electron-Withdrawing Groups in the Spacer

    • 著者名/発表者名
      S.Matsumoto, W.Matsuda, H.Fueno, Y.Misaki, K.Tanaka
    • 雑誌名

      Synthetic Metals (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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