有機伝導体における立体因子の解明と活用

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10640565
• 研究機関: 姫路工業大学
• 研究代表者: 山田 順一 姫路工業大学, 理学部, 助教授 (90191311)
• キーワード: 金属的性質 / カラム / 分子間相互作用 / S…S接触 / バンド構造 / 水素結合 / 新規有機超伝導体 / 臨界温度

研究概要

本年度では、研究目的を達成するために次の研究を行った。
1.(DOA-MET)_3Aul_2塩の構造と物性
六員環O,O-アセタールを有するDOA-METから、180K付近まで弱い金属的性質を示すAuI_2塩が得られることを見出した。この塩において、DOA-MET分子はねじれたカラムを形成しており、カラム間には分子間相互作用の目安となるS…S接触が観測されたが、カラム内にはS…S接触は観測されなかった。バンド構造からも、この塩がside-by-side方向の一次元的な金属であることが示唆された。
2.(DO-MMT)(TCNQ)錯体の構造と物性
五員環O,O-アセタールを有するDO-MMTのTCNQ錯体が、室温付近で弱い金属的挙動を示すことを見出した。熱起電力測定により、この錯体の金属的挙動はDO-MMT分子のホール伝導に起因することを明らかにした。この錯体におけるDO-MMT分子は、水素結合による二量化を伴ってスタックしており、分子間重なり積分の値から二次元的な伝導面を形成していることが示唆された。
3.新規有機超伝導体の開発
安定な分子性金属を与えるBDH-TTPドナーを基に分子設計したBDA-TTPドナーから、3種類の新規有機超伝導体の開発に成功した。これらの超伝導体は、有機ドナー成分にTTF系ドナーを含まない最初の有機超伝導体であり、従来の有機超伝導体と比較すると、(i)相対的に高い臨界温度(T_c)を示し(T_c=5.8-7.9K)、(ii)ドナー分子間の相互作用が弱い構造を有している特徴がある。

研究成果

• [文献書誌] Jun-ichi Yamada: "Dichalcogenane Derivatives of Methylenedithio (ethylenedithio) tetrathiafulvalene (MET) and a Derived Metallic Cation-Radical Salt with Screwed Donor Stacks"Chemistry Letters. 86-87 (2001)
• [文献書誌] Jun-ichi Yamada: "New Organic Superconductors β-(BDA-TTP)_2X [BDA-TTP=2,5-bis (1,3-dithian-2-ylidene)-1,3,4,6-tetrathiapentalene ; X^-=SbF_6^-, AsF_6^-, and PF_6^-]"Journal of the American Chemical Society. 123(in press). (2001)
• [文献書誌] Jun-ichi Yamada: "Tetrathiafulvalene Derivatives Linking a Dichalcogenolane Ring : New Donor Components for Organic Metals"Chemistry of Materials. 13(in press). (2001)
• [文献書誌] Jun-ichi Yamada: "Oxygen-substituted derivatives of DHTTF-fused donors : synthesis and properties"Synthetic Metals. (in press). (2001)
• [文献書誌] Jun-ichi Yamada: "New Organic Superconductors from a Non-TTF Donor, BDA-TTP"Molecular Crystals and Liquid Crystals. (in press). (2001)