d-π電子結合型分子システムの構築と物性制御

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09640686
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 北川 宏 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (90234244)
• キーワード: 分子金属 / 分子性固体 / 金属-半導体転移 / モット絶縁体 / パイエルス転移 / 超伝導 / 混合原子価 / 有機-無機ハイブリッド固体

研究概要

21世紀の高度情報社会を目前に控えて、現在の電子技術を支えている半導体素子の高密度集積化とともに、生体機能にみられるような柔軟性と多様性をもった分子素子の出現が期待されている。分子素子の実現に向けての基本的構想は未だ模索の段階にあるが、本研究では生体系において本質的な役割を演じている水素結合を積極的に分子素子に活用することを試みた。具体的には、電導性有機-無機-水素ハイブリッド固体を対象材料とし、d-π電子系において電子-水素相互作用に基づく新しい競合状態・融合状態を創成し、新しい機能性・物性の創出を探った。オキシム金属錯体とTCNQとの電荷移動錯体[M(H_2EDAG)(HEDAG)]TCNQにおいて、以下の事柄が明らかになった。
1. オキシム金属錯体の水素濃度を調節することにより、TCNQ伝導バンドのフィリング制御が行える。
2. オキシム金属錯体間の水素結合の無秩序-秩序転移が、TCNQ伝導カラムの金属-絶縁体転移を引き起こす。
3. 本系における電子-プロトン相互作用を利用した、水素吸蔵/水素放出、或いは水素振動モード強励起による、ユニークな電導性のスイッチングの可能性が強く示唆される。
4. 半導体相の電荷秩序状態が、プロトン格子との秩序化と密接に関係している

研究成果

• [文献書誌] 三谷、北川、森井: "水素結合と電子状態" 日本結晶学会誌. 40. 83-89 (1998)
• [文献書誌] Hiroshi Kitagawa, et al.: "The Charge Ordering with Lattice Distrotions in a Conductive MMX-Chain Complex." Coordination Chemistry Review. (印刷中).
• [文献書誌] Hiroshi Kitagawa, et al.: "The Valence Transoition in a Conductive MMX-Chain System, Pt2(dta)4I." Synthetic Metals. (印刷中).
• [文献書誌] Hiroshi Kitagawa, et al.: "^<129>IMossbauer Spectroscopic Study in a MMX-Chain System,M_2(dta)_4I)." Synthetic Metals. (印刷中).
• [文献書誌] M.Kurmoo, et al.: "Synthesis, Structure and Physical Properties of the Organic-Inorganic Hybrid Salt" dvanced Materials,. 10. 545-550 (1998)