π-d電子系分子性導体の固体物性研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10149261
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 薬師 久弥 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 教授 (20011695)
• キーワード: π-d電子系 / ニッケルフタロシアニン / コバルトフタロシアニン / 固体ドーピング / 分子性導体 / 偏光反射スペクトル / ラマンスペクトル / ESR

研究概要

1. 白金フタロシアニン(PtPc)固体へPF^-_6イオンを固体状態でドープする新しい方法を試み確立する事ができた。白金フタロシアニン微結晶ををPBC高分子膜に分散させ、この高分子膜をグラッシーカーボン電極に強く密着させたものを電解質溶液(TBA-PF_6のCH_2Cl_2溶液)の陽極とする。この陽極と白金電極との間に電圧を印可し、電圧を掃引する事によって望みの量のPF^-_6をPtPc固体にドープする事に成功した。生成物の粉末X線回折、ESR、電気抵抗、熱電能測定によって、溶液法で作成したPtPc(PF_6)_<0.5>単結晶と同じ物質ができている事を証明した。この方法によって絶縁性のPtPc固体を導電性のPtPc(PF^-_6)_<0.5>に変換できる手法を確立した。またフタロシアニン固体におけるPF^-_6のドーピング過程についても電気化学の観点から知見を得る事ができた。
2. フタロシアニン導体の混晶Ni_xCo_<1-x>Pc(AsF_6)_<0.5>の作成法を確立し、偏光反射分光、ラマン分光、ESR、磁化率に関して予備的な実験を行なった。ラマンスペクトルの測定で混晶にのみ現れる振動モードを発見した。混晶により新たに生成した電子励起状態との共鳴効果である事を証明し、この振動モードの帰属に対して提案を行なった。また混晶の偏光反射スペクトルからはコバルトの3d_z^2軌道が一次元のバンドを形成している事を強く示唆する結果を得た。この他Coを1%程度ほど混ぜた混晶のESR測定において、低温でコバルト原子の超微細構造が出現するなどπ性の伝導電子とコバルト上のd性の局在電子との相互作用を理解する上で重要な発見を行なった。

研究成果

• [文献書誌] Y.Yonehara: "high-pressure study of one-dimensional phthalocyanine conductor NiPc(AsF_6)_<0.5>" Synthetic Metals. 94. 149-155 (1998)
• [文献書誌] S.Hasegawa: "Comparison between calculated and measured photoemission specra of C60 thin films" J.Electr.Spectrose and Relat.Phem.88-91. 913-917 (1998)
• [文献書誌] I.L.Kogan: "Electrochemical and spectroelectrochemical properties of a new stable composite film electrode Platinum phthalocyanine-poly-bisphenol-A-carbonate" Electrochimica Acta. 43. 2053-2060 (1998)
• [文献書誌] J.Dong: "Metallic properties of 1:1 Charge-Transfer Salt,Dimethyltetraselenoanthracene-tetrafluoroborate(DMTSA-BF_4)" J.Phys.Soc.Jpn.67. 971-977 (1998)
• [文献書誌] Y.Yonehara: "Optical,EPR,and Structural Properties of Solid Platinum Phthalocyanine in the Different Oxidation States of Electrochemical Process" Solid State Ionics. (to be published).
• [文献書誌] T.Manabe: "Competition between electron-correlation in Ni^〓 states and electron-phonon interaction in Pd^U-Pd^<IV> mixed-valence states in quasi-one-dimensional halogen-bridged mixed-metal complexes,Ni_<1-x> Pd_x(chxn)_2Br_3" Proceedings of SPIE. 3145. 106-115 (1998)
• [文献書誌] J.Ouyang: "Band Structure of (BDT-TTP)_2X(X=SbF_6,AsF_6,ClO_4)Studied by Reflection Spectroscopy" Synthetic Metals. (in press).
• [文献書誌] M.Uruichi: "Temperature-dependent Reflection Spectra of Metallic(BEDT-ATD)_2X(THF)(X=PF_6,AsF_6)" Synthetic Metals. (in press).
• [文献書誌] Y.Yonehara: "Optical Spectra of Phthalocyanine Salts" Synthetic Metals. (in press).
• [文献書誌] M.Inokuchi: "Optical Properties of α'-(BEDT-TTF)_2IBr_2" Synthetic Metals. (in press).
• [文献書誌] C.Yang: "BEDT-TTF being inserted into a layered MnPS_3" Synthetic Metals. (in press).
• [文献書誌] J.Ouyang: "Two-Dimensional Band Structure of Organic Metals(BDT-TTP)_2X(X=SbF_6,AsF_6)Studied by Polarized Reflection Spectroscopy" J.Phys.Soc.Jpn.67. 3191-3198 (1998)
• [文献書誌] S.Hasegawa: "Origin of the photoemission intensity oscillation of C60" Phys.Rev.B. 58. 4927-4933 (1998)
• [文献書誌] Mikio Uruichi: "Spectroscopic Study of Narrow-Band Metal(BEDT-ATD)_2PF_6(THF)without Dimerized Structure" J.Phys.Soc.Jpn.(in press).
• [文献書誌] J.Ouyang: "Low-Energy Electronic Transition in Organic metal,DMTSA-BF" Solid State Commun. (in press).
• [文献書誌] Kosaburo Goto: "A Stable Neutral Hydrocarbon Radical:Synthesis,Crystal Structure,and Physical Properties of 2,5,8-Tri-tert-butyl-phenalenyl" J.Am.Chem.Soc.(in press).
• [文献書誌] K.Yakushi: "Metallic properties of 1:1 Charge-Tranfer Salt DMTSA-BF" Synthetic Metals. (in press).