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ヘテロ元素の特性を活用した有機超伝導体の電子物性制御

公募研究

研究領域分子自由度が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 23110712
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

今久保 達郎  長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (60291332)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012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)
2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード有機導体 / 分子性固体 / 超伝導材料・素子 / 超分子化学 / 合成化学
研究実績の概要

前年度までの成果を基盤として、エチレンジオキシ基を含むテトラセレナフルバレン誘導体と、モノフルオロメチル基を有する各種テトラチアフルバレン誘導体の2つの物質系について研究を行った。エチレンジオキシ基を含む系では、ドナー分子をエチレンジオキシテトラセレナフルバレンに固定し、対アニオンとしては八面体型の1価アニオンであるヘキサフルオロホスフェート、ヘキサフルオロアンチモネート等を中心に用いて、定電流電気分解による単結晶作成を行った。これらの系では多形が得られる場合が多かったことから、電解に用いるアルコール系溶媒の炭素数を変化させながら、多形の出現確率と結晶品質の変化との関連について詳しく検討を行い、対応する硫黄誘導体の系で巨大光応答性が報告されているβ塩と同型の分子配列を有する結晶を、選択的に得ることに成功した。モノフルオロメチル基を含むユニットである4-フルオロメチル-5-メチル-1、3-ジチオール-2-チオンを用いた新規ドナー系の開発では、まず中性ドナー分子合成におけるカップリング反応についての詳細な条件検討を行い、収率の底上げを図った。特に、4、5-ジメチル-1、3-ジチオール-2-チオンとのカップリング反応で得られるドナー分子であるフルオロメチル(トリメチル)テトラチアフルバレンについては、最終的に50mg程度の純粋な中性ドナー分子を得ることに成功した。試験的に電解酸化によるカチオンラジカル塩の単結晶育成を行ったところ、対アニオンとしてヘキサフルオロホスフェートを用いた場合に、少数のロッド状の結晶が得られた。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Anomalous magnetoresistance and hidden spin canting in (DIETSe)2MCl4 (M = Fe, Ga)2013

    • 著者名/発表者名
      M. Maesato, T. Kawashima, G. Saito, T. Shirahata, M. Kibune, T. Imakubo
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 87 号: 8

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.085117

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-Charge Coupling in the Molecular Conductor (DIETSe)2FeBr42013

    • 著者名/発表者名
      M. Maesato, Y. Furushima, G. Saito, H. Kitagawa, T. Imakubo, A. Kiswandhi, D. Graf, J. S. Brooks
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 82 号: 4 ページ: 043704-043704

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.043704

    • NAID

      210000132491

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solvent dependence of crystal morphology, donor/anion ratio and electrical conductivity in a seriesof hexagonal supramolecular organic conductors based on diiodo (pyrazino) tetrathiafulvalene (DIP)2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Imakubo, Ryosuke Murayama
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 15 号: 16 ページ: 3072-3075

    • DOI

      10.1039/c2ce26739j

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-dimensional superconductivity in the layered organic superconductor κ_H-(DMEDO-TSeF)_2[Au(CN)_4](THF) with thick dielectric insulating layers2012

    • 著者名/発表者名
      T.Kawamoto, T.Mori, Y.Takahide, T.Terashima, S.Uji, T.Shirahata, T.Imakubo
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 85(17) 号: 1

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.014504

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interlayer Charge Disproportionation in the Layered Organic Superconductor K_H-(DMEDOTSeF)_2[Au(CN)_4](THF) with Polar Dielectric Insulating Layers2012

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Kawamoto, Takehiko Mori, David Graf, James S. Brooks, Yamaguchi Takahide, Shinya Uji, Takashi Shirahata, TatsuroImakubo
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 109 号: 14 ページ: 147005-147005

    • DOI

      10.1103/physrevlett.109.147005

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-Flop Switching and Memory in a Molecular Conductor2012

    • 著者名/発表者名
      M Maesato,T.Kawashiraa,Furushina, G.Saito, M. Kitagawa, T. Shirahata, M. Kibune, T. Iraakubo
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 号: 42 ページ: 17452-17455

    • DOI

      10.1021/ja308471u

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-dimensional superconductivity in the layered organic superconductor κH-(DMEDO-TSeF)_2 [Au (CN)_4](THF) with thick dielectric insulating layers2011

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

      Phys.Rev.B

      巻: 85 号: 5 ページ: 054706-054706

    • DOI

      10.1143/jpsj.80.054706

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Metal-Insulator-Metal Junction with Metallic Conductive Langmuir-Blodgett Films2011

    • 著者名/発表者名
      望月健吾、大貫等、池上敬一、今久保達郎、和泉充
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: Vol.14 ページ: 134-138

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2011.05.026

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 金属的導電性ラングミュア・ブロジェット膜を用いた分子接合素子の開発2013

    • 著者名/発表者名
      望月健吾,大貫等,清水大輔,和泉充,津谷大樹,今久保達郎
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 有機超伝導体κH-(DMEDO-TSeF)2[Au(CN)4](THF)の角度依存性磁気抵抗2013

    • 著者名/発表者名
      川本正,森健彦,宇治進也,白旗崇,今久保達郎
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] (DIETSe)2FeBr4xCl4(1-x)における磁性と伝導性の相関2013

    • 著者名/発表者名
      川口玄太、前里光彦、今久保達郎、北川宏、David GRAF、Andhika KISWANDHI、James S. Brooks
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 三成分系有機伝導体(DIP)3(PF6)x(solvent)yの熱反応性2013

    • 著者名/発表者名
      陳天培、村山遼弐、今久保達郎
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2013-03-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] π-d系混晶(DIETSe)2FeBr4xCl4(1-x)の特異な物性2013

    • 著者名/発表者名
      川口玄太、前里光彦、今久保達郎、北川宏、David GRAF、Andhika KISWANDHI、James S. Brooks
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 擬一次元π-d系(DIETSe)2MX4 [M=Fe,Ga, X=Cl,Br]の低温電子状態2012

    • 著者名/発表者名
      前里光彦,川口玄太,北川宏,今久保達郎,齋藤軍治,Andhika Kiswandhi,David Graf,James S. Brooks
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川県)
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] (DIETSe)2FeBr4xCl4(1-x)の強磁場物性2012

    • 著者名/発表者名
      川口玄太,前里光彦,北川宏,今久保達郎,David Graf,Andhika Kiswandhi,James S. Brooks
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川県)
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] エチレンジオキシ基を有するTSeF誘導体を用いた有機伝導体の合成と性質2012

    • 著者名/発表者名
      志賀優多、村山遼弐、眞保和希、今久保達郎
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県)
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] フルオロメチル基を有するTTF誘導体の合成と性質2012

    • 著者名/発表者名
      門田将吾、志賀優多、今久保達郎
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県)
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] DIETSe系新規有機伝導体の合成と性質2012

    • 著者名/発表者名
      小林三晃、斉藤有哉、今久保達郎
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県)
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 金属的導電性LB膜を用いたソフトな電極形成技術の開発II2012

    • 著者名/発表者名
      望月健吾, 和泉充, 津谷大樹, 今久保達郎, 大貫等
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 年月日
      2012-03-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Spin-charge coupling in a series of (DIETSe)_2FeX_42011

    • 著者名/発表者名
      M.Maesato, G.Kawaguchi, T.Imakubo, H.Kitagawa, G.Saito
    • 学会等名
      9th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets (ISCOM 2011)
    • 発表場所
      Gniezno (Poland)
    • 年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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