分子超伝導体薄膜の電気化学的作製と評価に関する研究

1993 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 04650004
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 粟野 宏 山形大学, 工学部, 助手 (20202773)
• 研究期間 (年度): 1992 – 1993
• キーワード: 分子結晶 / 超伝導体 / 薄膜 / 電気化学 / 電析 / イオンラジカル塩 / BEDT-TTF

研究概要

本研究は,κ-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2塩に代表される分子超伝導体の薄膜を電気化学的な方法により得ることを目的とする.また,そのための基礎的な知見として,いくつかのイオンラジカル塩の電析機構を明らかにする.
(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2塩の電析を試みた.κ型結晶を含む膜は容易に得られるが,κ型結晶がよく配向した緻密な膜を得ることはきわめて困難であった.膜の形態は電流密度および電極の空間的な配置に強く依存する.
また,(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2塩の電析における結晶核生成・成長の過程を明らかにするため,in situの顕微鏡像を観察し,VTRで録画した.光学的な観察のため,電着には通常の不均一な懸濁液のかわりに,均一な溶液(BEDT-TTF/CuSCN/KSCN/18-crown-6/1,1,2-トリクロロエタン)を用いた.銀参照電極に対し3.0Vを10秒間印加したのちに,2.0Vを印加した場合のin situ顕微鏡画像をみると,顕微鏡の分解能以下の小さな核が無数に生成し(1×1μm^2に1〜2個以上),数分以内にそれらのうちのいくつかが成長をはじめ,周囲の比較的小さな核を取り込みながら成長を続けることがわかる.これは“Ostwald ripening"として知られる現象の例である.
イオンラジカル塩の電析と物性に関する知見を集積して,“分子結晶の電析の科学"を確立することは重要である.(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2以外の塩として,次の2つの系を調べた.(1)芳香族ジアミンのイオンラジカル塩の物性,(2)ヒドロキノンとp-ベンゾキノンの電荷移動塩キンヒドロンの結晶電析.

研究成果

• [文献書誌] H.Awano et al.: "Thin films of(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2 prepared by an electrodeposition method." Jpn.J.Appl.Phys.31. 1899-1900 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] H.Awano et al.: "ESR study of dynamics of the phase transition in Wurster's blue perchlorate." Synth.Met.55. 685-689 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] H.Awano et al.: "Electrocrystallization of quinhydrone." Bull.Chem.Soc.Jpn.67(印刷中). (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] H.Awano et al.: "In situ microscopic observation of nucleation and growth processes in electrodeposition of(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2 thin films from a homogeneous Solution." Synth.Met.(投稿予定).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] H.Awano et al.: "Dimerization of the radical cation of 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine." Bull.Chem.Soc.Jpn.(投稿予定).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] H.Awano et al.: "Thin films of (BEDT-TIF)_2Cu(NCS)_2 prepared by an electrodeposition method" Jpn. J.Appl. Phys.31. 1899-1900 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Awano et al.: "ESR study of dynamics of the phase transition in Wurster's blue perchlorate." Synth. Met.55. (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Awano et al.: "Electrocrystallization of quinhydrone" Bull. Chem. Soc. Jpn.(in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Awano et al.: "In situ microscopic observation of nucleation and growth processes in electrodeposition of (BEDT-TIF)_2Cu(NCS)_2 thin film from a homogeneoussolution" Synth.Met.(to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Awano et al.: "Dimerization of the radical cation of 3,3', 5,5'-tetramethylbenzidine" Bull. Chem. Soc. Jpn.(to be submitted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より