分子性金属・超伝導体の構造変化と物性の相関

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05453060
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 小林 速男 東邦大学, 理学部, 教授 (60057635)
• 研究分担者: 内藤 俊雄 東邦大学, 理学部, 助手 (20227713)
• キーワード: 有機超伝導体 / 分子性超伝導体 / 分子性金属 / 低温結晶構造 / 結晶構造 / pi-d相互作用

研究概要

1993年度の主な研究実績は(1)二種の新分子性超伝導体の開発、(2)磁性イオンを内包し、伝導電子と磁性イオン間のpi-d相互作用が低温金属物性を支配する新たな有機分子金属の開発、(3)金属伝導性を示すC_<60>伝導体の開発、(4)低温構造研究、特に15K程度の低温でのX線構造解析システムの開拓、等である。ここでは主に、(1)、(4)の概略を述べる。今年度は新たに二種の超伝導体を見出したが、ここえはlambda-(BETS)_2GaCl_4について述べる。超伝導転移温度は8Kである。無機超伝導体とは比較にはならないが、それでも有機超伝導体としては、kappa-型BEDT-TTF超伝導体を除く最も高い値である。分子配列は従来の有機超伝導体には見られないもので、lambda-型と名付けられた。一連の類縁化合物の伝導性と構造を吟味した。この内lambda-(BETS)_2FeCl_4は(2)に書いた、伝導電子と磁性イオンの間のpi-d相互作用が低温金属物性を支配する新らしいタイプの有機分子性金属となっており、今後の展開に興味が持たれる。(4)は本研究課題を推進する上で極めて重要である。本年度、窒素吹き付け法によるX線用低温装置を購入し、既設の四軸回折計に装備し、不安定C_<60>ラジカル塩の構造決定等を行った(出版予定)。更に本年度は、本学に導入されたイメージングプレートと循環式ヘリウム低温装置を用いた低温X線解析システムの試運転を行い、此れまでに三種の分子性伝導体につき、約15Kでの構造決定を行った。従来、90K以下の温度でのX線結晶構造解析は、大型四軸回折計にヘリウム低温装置を装備したものが輸入され、試みられて来たが、研究報告例は殆ど無い。本装置により従来殆どなされて来なかった分子性結晶の低温構造研究の道が開かれる事が明らかとなった。この成果は次年度以降に発表する予定である。

研究成果

• [文献書誌] H.Kobayashi: "A New Organic Superconductor,lambda-(BEDT-TSF)_2GaCl_4" Chem Letters. 1993. 1559-1562 (1993)
• [文献書誌] A.Kobayashi: "New Molecular Superconductors,beta-〔(CH_3)_4N〕〔Pd(dmit)_2〕2 and(CH_3)_2(C_2H_5)_2N〕〔Pd(dmit)_2〕_2" Synth.Metals. 56. 2972-2932 (1993)
• [文献書誌] H.Tajima: "First Ambient-Pressure Superconductor Based on Ni(dmit)_2,alpha-EDT-TTF〔Ni(dmit)_2〕_2" Chem.Letters. 1993. 1235-1238 (1993)
• [文献書誌] A.Kobayashi: "New Organic Metals Based on BETS Compounds with MX_<4->Anions" Chem.Letters. 1993. 2179-2182 (1993)
• [文献書誌] H.Kobayashi: "Evidence for Reentrant Structural Phase Transition in DCNQI-Cu System" J.Am.Chem.Soc.115. 7870-7871 (1993)
• [文献書誌] H.Kobayashi: "Mixed-valency of Cu Electron Mass Enhancement,and Three-dimensional Arrangement of Magnetic Sites in Organic Conductor,DMe-DCNQI System" Phys.Rev.B47. 3500-3510 (1993)