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有機伝導体の開発するうえで重要とされている二次元性を導入したπ電子骨格として、二分子のテトラチアフルバレン(TTF)が融合したBDT-TTP、およびその類縁体(DTEDT、CPDT-TTF)を用いた有機合成金属の開発を行った。得られた成果は以下のとおりである。
(1)シクロヘキサン環が縮環したBDT-TTP誘導体(CH-TTP)を用いた電荷移動錯体とカチオンラジカル塩の伝導性について検討したところ、幾つかの塩が金属的な伝導性を示した。それらのうち、ヘリウム温度まで金属的なI_3塩のX線結晶構造解析に成功し、ドナー分子が二次元的なκ型配列をとることを明らかにした。この塩の電子状態をバンド計算により検討したところ、他のκ塩と類似したに次元的なフェルミ面を持つことが示唆された。
(2)DTEDTのセレン類縁体(DTEDS)の合成に成功し、それを用いた電荷移動錯体とカチオンラジカル塩の作製と伝導性について検討した。得られた塩のうち、幾つかは金属的な伝導性を示し、特にAu(CN)_2塩とReO_4塩は1.2Kまで金属状態を保持していることを見い出した。
(3)CPDT-TTFのエチレンジチオ体、CPDTETを用いたカチオンラジカル塩の単結晶作製に成功し、それらの多くが金属的な伝導性を示すことを見いだした。それらのうち、AsF_6塩とSbF_6塩のX線結晶構造解析を行ったところ、ドナー分子がに次元的なκ型配列をとることを明らかにした。これらの塩のバンド計算の結果も(CH‐TTP)(I_3)_<0.27>と同様の二次元的なフェルミ面をもつことを示唆している。
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