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末端に運動自由度を持つ置換基を配位子に導入した単一分子性伝導体の合成と物性研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05846
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機能物性化学
研究機関日本大学

研究代表者

周 彪  日本大学, 文理学部, 教授 (80434067)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード単一分子性伝導体 / ディラック電子系 / 分子運動自由度 / 拡張TTFジチオレン配位子 / 伝導性 / 磁性 / 分子配列
研究成果の概要

単一分子性伝導体[M(dmdt)2] (M = Ni, Pd, Pt)系では、[M(tmdt)2]系と分子構造が似ているが、分子の配列が異なるため、結晶構造が異なっている。dmdt配位子末端の回転自由度を持つメチル基があり、結晶構造が制御していることが考えられる。また、[M(dmdt)2]系は温度依存性がほとんど示さない高い伝導度を示し、強い反磁性を示した。バンド構造計算より、[M(dmdt)2]系はフェルミエネルギー付近にディラック・コーンが存在し、初の常圧分子性ディラック電子系であることを強く示唆されていた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

単一分子性伝導体により常圧分子性ディラック電子系が実現されたことから、他の高圧分子性ディラック系では不可能な物性測定を容易に行う事が出来る。常圧下で種々の物性測定により、分子性ディラック電子系の物理的な性質を明らかにすることがひとつの鍵となる。また、単一分子性伝導体の中心金属の違いにより電子物性が大きく異なる特徴があることから、分子性物質の電子構造や、機能を理解するのに重要な情報を提供できると考えられる。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (20件) (うち国際共著 11件、 査読あり 20件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Single-Component Molecular Conductors ? Multi-Orbital Correlated π-d Electron Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Akiko、Zhou Biao、Takagi Rina、Miyagawa Kazuya、Ishibashi Shoji、Kobayashi Akito、Kawamura Taiki、Nishibori Eiji、Kanoda Kazushi
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 94 号: 10 ページ: 2540-2562

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210230

    • NAID

      130008117228

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Possible Spin-Density Wave on Fermi Arc of Edge State in Single-Component Molecular Conductors [Pt(dmdt)<sub>2</sub>] and [Ni(dmdt)<sub>2</sub>]2021

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Taiki、Zhou Biao、Kobayashi Akiko、Kobayashi Akito
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 90 号: 6 ページ: 064710-064710

    • DOI

      10.7566/jpsj.90.064710

    • NAID

      40022591363

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Syntheses, Structures, and Physical Properties of Neutral Gold Dithiolate Complex, [Au(etdt)2]・THF2020

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Kazuha、Zhou Biao、Idobata Yuki、Kamebuchi Hajime、Kobayashi Akiko
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 10 号: 11 ページ: 1001-1001

    • DOI

      10.3390/cryst10111001

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Microscopic Observation of π Spin Polarization by d Localized Spin in λ Type BETS Based Organic Superconductors2020

    • 著者名/発表者名
      Hiraki Ko-ichi、Takahashi Toshihiro、Akiba Hiroshi、Nishio Yutaka、Zhou Biao
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 10 号: 11 ページ: 1055-1055

    • DOI

      10.3390/cryst10111055

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spontaneous Antiferromagnetic Ordering in a Single Layer of (BETS)2GaCl4 Organic Superconductor2020

    • 著者名/発表者名
      Hassanien Abdou、Zhou Biao、Kobayashi Akiko
    • 雑誌名

      Advanced Electronic Materials

      巻: 6 号: 10 ページ: 2000461-2000461

    • DOI

      10.1002/aelm.202000461

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multiorbital antiferromagnetic metal induced by intramolecular self-doping2020

    • 著者名/発表者名
      Takagi Rina、Gangi Hiro、Miyagawa Kazuya、Nishibori Eiji、Kasai Hidetaka、Seo Hitoshi、Zhou Biao、Kobayashi Akiko、Kanoda Kazushi
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 2 号: 3 ページ: 033321-033321

    • DOI

      10.1103/physrevresearch.2.033321

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Tight-Binding Model and Electronic Property of Dirac Nodal Line in Single-Component Molecular Conductor [Pt(dmdt)(2)]2020

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Taiki, Ohki Daigo, Zhou Biao, Kobayashi Akiko, Kobayashi Akito
    • 雑誌名

      JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN

      巻: 89 号: 7 ページ: 074704-074704

    • DOI

      10.7566/jpsj.89.074704

    • NAID

      40022283421

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      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Asymmetric Friedel?Crafts Propargylation of 3-Substituted Indoles with Propargylic Carbonates Bearing an Internal Alkyne Group2020

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Yusuke、Zhou Biao、Tsuji Hiroaki、Kawatsura Motoi
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 22 号: 5 ページ: 2049-2053

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c00465

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of substituted benzo[b][1,4]oxazepine derivatives by the reaction of 2-aminophenols with alkynones2020

    • 著者名/発表者名
      Oshimoto Kohei、Zhou Biao、Tsuji Hiroaki、Kawatsura Motoi
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 18 号: 3 ページ: 415-419

    • DOI

      10.1039/c9ob02450f

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] C13 NMR evidence for strong electron correlation and antiferromagnetic order in the single-component molecular material Pd(tmdt)22019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Taiga、Sunami Keishi、Miyagawa Kazuya、Takagi Rina、Zhou Biao、Kobayashi Akiko、Kanoda Kazushi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 100 号: 7 ページ: 075117-075117

    • DOI

      10.1103/physrevb.100.075117

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-component molecular conductor [Pt(dmdt)2];a three-dimensional ambient-pressure molecular Dirac electron system2019

    • 著者名/発表者名
      Biao Zhou, Shoji Ishibashi, Tatsuru Ishii, Takahiko Sekine, Ryosuke Takehara, Kazuya Miyagawa, Kazushi Kanoda, Eiji Nishibori and Akiko Kobayashi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 23 ページ: 3327-3330

    • DOI

      10.1039/c9cc00218a

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ring-Puckering Motion of Azetidinium Cations in a Metal-Organic Perovskite [(CH2)3NH2][M(HCOO)3] (M = Zn, Mg) - A Thermal and 1H NMR Relaxation Study2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Asaji, Yoshiharu Ito, Hiroki Fujimori, Biao Zhou
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 123 号: 7 ページ: 4291-4298

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.8b11789

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Asymmetric Propargylic Amination of Propargylic Carbonates Bearing an Internal Alkyne Group2018

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Watanabe, Yusuke Miyazaki, Masataka Okubo, Biao Zhou, Hiroaki Tsuji, and Motoi Kawatsura
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 号: 17 ページ: 5448-5451

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b02325

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnetocaloric Effect in Layered Organic Conductor lambda-(BETS)2FeCl42018

    • 著者名/発表者名
      Shiori Sugiura, Kazuo Shimada, Naoya Tajima, Yutaka Nishio, Taichi Terashima, Takayuki Isono, Reizo Kato, Biao Zhou, Shinya Uji
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 87 号: 4 ページ: 044601-044601

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.044601

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Double amination of 2-fluoroallylic acetates by palladium catalysts2018

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Tsuchi, Hirotaka Watanabe, Masaki Kogawa, Biao Zhou, Hiroaki Tsuji, Motoi Kawatsura
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 59 号: 13 ページ: 1264-1267

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2018.02.047

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antiferromagnetic Mott insulating state in the single-component molecular material Pd(tmdt)22017

    • 著者名/発表者名
      Rina Takagi, Dita Puspita Sari, Saidah Sakinah Mohd-Tajudin, Retno Ashi, Isao Watanabe, Shoji Ishibashi, Kazuya Miyagawa, Satomi Ogura, Biao Zhou, Akiko Kobayashi, and Kazushi Kanoda
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 21 ページ: 214432-214432

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.214432

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dielectric Properties of Methanol Molecules Incorporated in Porous Coordination Polymer Crystal, [La2Cu3(IDA)6] (IDA = [NH(CH2COO)2]2-)2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Imai, Biao Zhou, Akiko Kobayashi
    • 雑誌名

      Accounts of Materials & Surface Research

      巻: 2 ページ: 101-109

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-gapped Mott insulator with the dimeric arrangement of twisted molecules Zn(tmdt)22017

    • 著者名/発表者名
      Rina Takagi, Hiro Gangi, Kazuya Miyagawa, Biao Zhou, Akiko Kobayashi, and Kazushi Kanoda
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 95 号: 22 ページ: 224427-224427

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.224427

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regioselective Three-Component Coupling by the Palladium-Catalyzed Reaction of 2-Fluoroallylic Acetates with Phenols and Imides2017

    • 著者名/発表者名
      Kogawa, M.; Watanabe, H.; Yamamoto, M.; Tsuchi, Y.; Zhou, B.; Kawatsura, M.
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 28 号: 09 ページ: 2071-1074

    • DOI

      10.1055/s-0036-1588143

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Internal Field Effect on Vortex States in Layered Organic Superconductor lambda-(BETS)2Fe1-xGaxCl4 (x=0.37)2017

    • 著者名/発表者名
      S. Uji, T. Terashima, T. Konoike, T. Yamaguchi, S. Yasuzuka, A. Kobayashi, B. Zhou
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 95 号: 16 ページ: 165133-165133

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.165133

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 単一分子性伝導体[M(dmdt)2] (M = Au, Zn)の構造と物性2021

    • 著者名/発表者名
      大野智世、亀渕萌、周彪
    • 学会等名
      日本錯体化学会第71回討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 柔軟な配位子t-1,4-CHDCを導入した、Cu(Ⅱ)錯体の合成と磁気特性2021

    • 著者名/発表者名
      村田浩平、亀渕萌、周彪
    • 学会等名
      日本錯体化学会第71回討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] プロトン及び強い水素結合相互作用を有する純有機分子性伝導体の構造と物性2021

    • 著者名/発表者名
      森町勇人、亀渕萌、周彪
    • 学会等名
      日本錯体化学会第71回討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 単一成分分子性導体[M(dmdt)2] (M = Pt, Ni)の磁気的性質2021

    • 著者名/発表者名
      川村泰喜、周彪、小林昭子、小林晃人
    • 学会等名
      日本物理学会2021年秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 反強磁性単一分子種伝導体Pd(tmdt)2の圧力下における量子臨界的挙動2021

    • 著者名/発表者名
      須波圭史、高橋泰賀、宮川和也、周彪、小林昭子、鹿野田一司
    • 学会等名
      日本物理学会2021年秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 単一成分分子性導体中のディラックノーダルライン系における電子相関効果2021

    • 著者名/発表者名
      川村泰喜、周彪、小林昭子、小林晃人
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Dirac nodal line物質M(dmdt)2 (M = Ni, Pt)の13C-NMR研究2021

    • 著者名/発表者名
      関根孝彦、須波圭史、宮川和也、秋元健汰、周彪、石橋章司、小林昭子、鹿野田一司
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ポーラス結晶に取り込まれたゲスト分子に由来する誘電特性2020

    • 著者名/発表者名
      周彪
    • 学会等名
      第56回熱測定討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単一成分分子性導体[Pt(dmdt)2]のエッジにおける電子相関効果2020

    • 著者名/発表者名
      川村泰喜、周彪、小林昭子、小林晃人
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 純有機単一分子性伝導体[H(etdc)]の合成、構造および物性2020

    • 著者名/発表者名
      中島良太、周彪
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一分子性伝導体[M(etdt)2] (M = Ni, Au)の合成および物性について2020

    • 著者名/発表者名
      坂口一葉、周彪
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一分子性伝導体[Ni(dmdt)2]の合成と構造2020

    • 著者名/発表者名
      秋元健汰、周、彪
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis, structure and magnetic properties of a manganese complex with extended-tetrathiafulvalene dicarboxylate ligand2020

    • 著者名/発表者名
      K. Kajimura, B. Zhou
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] (1α,3α,5α)-1,3,5,-シクロヘキサントリカルボン酸を用いたMn(II)ポーラス結晶の合成、構造及び物性2020

    • 著者名/発表者名
      塚原直輝、周彪
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] λ-BETS2FeCl4系の金属-絶縁体転移2019

    • 著者名/発表者名
      峯沢文弥、田嶋尚也、西尾豊、周彪、加藤礼三
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 常圧masslessディラック電子系Pt(dmdt)2の13C NMR測定2019

    • 著者名/発表者名
      関根孝彦、須波圭史、竹原陵介、宮川和也、周彪、小林昭子、鹿野田一司
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Single-Component Molecular Conductor [Pt(dmdt)2]-An Ambient Molecular Dirac Material2019

    • 著者名/発表者名
      B. Zhou, S. Ishibashi, T. Ishii, T. Sekine, R. Takehara, K. Miyagawa, K. Kanoda, E. Nishibori, A. Kobayashi
    • 学会等名
      The 13th International Symposium on Crystalline Organic Metals Superconductors and Ferromagnets (ISCOM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis, Structures, and Properties of Novel Molecular Conductors Based on Extended-Tetrathiafulvalene Dicarboxylate Donors2019

    • 著者名/発表者名
      R. Nakajima, B. Zhou
    • 学会等名
      The 13th International Symposium on Crystalline Organic Metals Superconductors and Ferromagnets (ISCOM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 拡張型TTFジカルボン酸配位子を有するコバルト錯体の構造と物性2019

    • 著者名/発表者名
      中島良太、周彪
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一分子種伝導体Zn(tmdt)2の圧力下13C-NMR測定2019

    • 著者名/発表者名
      高橋泰賀、須波圭史、宮川和也、周彪、小林昭子、鹿野田一司
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁場誘起超伝導体κ-(BETS)2FeBr4の磁束状態2018

    • 著者名/発表者名
      杉浦栞理、鴻池貴子、寺嶋太一、周彪、宇治進也
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一分子種伝導体Pd(tmdt)2の13C-NMR測定2018

    • 著者名/発表者名
      高橋泰賀、須波圭史、宮川和也、高木里奈、周彪、小林昭子、鹿野田一司
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] dmit-(COOH)2を用いたマンガン及びコバルト錯体の合成と構造2018

    • 著者名/発表者名
      中島良太、周彪
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A New Series of Single-Component Molecular Conductors, [M(dmdt)2] (M = Ni, Pd, Pt, Au)2017

    • 著者名/発表者名
      Biao Zhou
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals Superconductors and Ferromagnets (ISCOM2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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