d-π複合電子系単成分電気伝導体の次元構造制御

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10149201
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 中村 貴義 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (60270790)
• キーワード: 単分子導電体 / 金属ジチオレン錯体 / 自己組織化膜 / IR-RAS / LB膜 / 単分子膜 / AFM

研究概要

1.単成分導電体のLB法による超薄膜形成
単成分導電体の前駆体である(C_<10>H_<21>)_3NCH_3[AU(tmdt)_2]を合成し,LB法を用いて超薄膜化した。アンモニウムのアルキル鎖間の相互作用により、高度に秩序化した膜が固体基板上に形成された。中心金属としては比較的空気による酸化を受けにくい金を用いた。膜形成後、電気化学的酸化により膜の秩序状態をなるべく維持しながら単成分導電体に変換することを試みた。
2.超薄膜系の構造および電子物性評価
薄膜の構造評価は、偏光UV一Vis-NIR、透過IRおよびIR-RASを用いて行った。その結果、金蒸着膜表面に累積を行った場合、monovalent塩のLB膜が形成していることが判明した。引き続く電気化学処理により、LBまくは中性塩に酸化されることが示唆された。一方、ガラスやフッ化カルシウム結晶上では、LB膜の形成過程で、膜が中性状態に酸化されていることが判明した。LB膜の電気化学的酸化により、2S/cm程度の電気伝導性が得られた。
3.無機-有機へテロ界面における新規d-π複合電子系の構築
新規d-π複合電子系を、無機-有機へテロ界面において構築した。TTF系ジチオレートアニオンを用い、金電極上に酸化的に薄膜を構築した。電極電位を規制することで、膜の形成および酸化状態の制御が可能である。膜の形成及びその酸化状態についてはIR-RASを用いての評価も行った。現在、AFMを用いて膜の構造について検討を行っている。

研究成果

• [文献書誌] T.Akutagawa,: "Linear Pentaidodide in the Radical Cation Salt of Tetrathiafulvalene Bisannulated Macrocycle" Inorg.Chem.37. 2330-2331 (1998)
• [文献書誌] H.Hasegawa: "A Highly Conducting Partially Oxidized Salt of Axially Substituted Phthalocyanine" J.Mater.Chem.,. 8. 1567-1570 (1998)
• [文献書誌] T.Nakamura: "A Molecular Metal with an Ion-Conducting Channel" Nature. 394. 159-161 (1998)
• [文献書誌] T.Akutagawa: "Structures of Ni(dmit)_2 (dmit=2-thioxo-1,3-ditiol-4,5-dithiolate) Salts of Lithium or Ammonium Included in Crown Ether Assemblies" Thin Sold Films. 331. 264-271 (1998)
• [文献書誌] T.Akutagawa: "Supramolecular Cation of Acyclic Polyether:Potassium(pentaethyleneglycoal)in Molecular Conductor of Nickel Dithiolate Salt" J.Chem.Soc.Chem.Commun.2599-2600 (1998)
• [文献書誌] N.Robertson: "Preparation,Structure and Properties of [Na.cis-anti-cis-dicyclohexyl-18-crown-6][Ni(dmit)_2]_4(acetone)_2" J.Mater.Chem.(in press.).