非古典的電子状態をもつ遷移金属クラスターに基づく分子性磁性伝導体の開発

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12740372
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 内藤 俊雄 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (20227713)
• キーワード: 分子性伝導体 / 磁性伝導体 / 遷移金属クラスター

研究概要

昨年度の研究成果を受け、マンガン(III/IV)の12核クラスターに配位子としてカルコゲンドナー誘導体を付加させることを試みた。具体的にはエチレンジチオテトラチアフルバレンのπ-共役系末端にカルボキシル基をつけ、このカルボキシル基がマンガンに配位したとき、マンガンクラスターと密接に相互作用することを期待した。実際こうした配位子を合成してみたところ、そのカルコゲンドナーとしての化学的性質や電子構造上の変化が予想以上に大きく、これ自体ほとんど研究例がないため、新たな分子性伝導体の構成要素として興味が持たれた。しかしその反面、カルボン酸と電子供与性という異質な組み合わせの性質を持ち合わせた分子であるため、溶解性や反応性を予測することが難しく、マンガンクラスターに配位する段階で適当な反応条件や溶媒を慎重に選ぶべきであることが分かった。少なくとも芳香族カルボン酸を配位子として付加させる場合とはかなり条件を変えてやらないと、クラスター、配位子の両者のほとんどが未反応物として回収された。一方懸念された配位子とマンガンクラスターとの酸化還元などの副反応は現在まで観測されていない。
更に昨年度に引き続き、本研究遂行中に副産物として得られてきた3つの新分子性伝導体の磁気的および電気的性質の研究も行った。例えばこれらの物質は有機分子性結晶であることを除いても、圧力印可に対して敏感にかつ異方的に応答することが期待される結晶構造をしている。そのような場合、圧力下での磁性・伝導性測定や伝導経路などを考慮した特定の方向からの圧力は、これらの電子構造を知る上でも応用上も重要な知見となりうる。そこで静水性高圧下での磁化率測定や一軸性加圧下での電気伝導度測定などを行い、これらの電子構造や圧力に対する応答に関し、より詳細で具体的な描象を得ることができた。

研究成果

• [文献書誌] M.Kameya, T.Naito, T.Inabe: "Rubrene Cation Radical Stabilized by Polyiodide Chains in the(Rubrene)I_9 Crystal"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 73. 61-65 (2000)
• [文献書誌] M.Matsuda, T.Naito, T.Inabe 他6名: "A one-dimensional macrocyclic π-ligand conductor carrying a magnetic center"J.Mater.Chem.. 10・3. 631-636 (2000)
• [文献書誌] N.Hanasaki, H.Tajima, M.Matsuda, T.Naito 他1名: "Giant Negative Magnetoresistance in One-Dimensional π-d System"Mol.Cryst.and Liq.Cryst.. 343. 41-46 (2000)
• [文献書誌] N.Hanasaki, H.Tajima, 他3名: "Giant negative magnetoresistance in quasi-one-dimensional conductor TPP[Fe(Pc)(CN)_2]_2"Phys.Rev.B, Condensed Matter and Materials Physics. 62・9. 5839-5842 (2000)
• [文献書誌] N.Matsumura, A.Fujita, 他2名: "Multi-dimensional π-π stacking interaction in neutral radical crystals obtained by electrochemical oxidation of[Co^<III>(2,3-Nc)(CN)_2]"J.Mater.Chem.. 10. 2266-2269 (2000)
• [文献書誌] K.Matsushima, M.Ogaki, T.Naito, T.Inabe: "Crystal Structure of an Ionic Charge-Transfer Complex of DAP-F_4TCNQ"Bull.Chem.Soc.Japan. 73・10. 2231-2235 (2000)
• [文献書誌] T.Asari, N.Kobayashi, T.Naito, T.Inabe: "Charge-Transfer Complexes of PXX"Bull.Chem.Soc.Japan. 74・1. 53-58 (2001)
• [文献書誌] E.H.Gacho, T.Naito, T.Inabe 他2名: "Isolation and Structural and Optical Characterization of the C_<2v> 1,2-Naphthalocyanine Isomer"Chem.Lett.. 3. 260-261 (2001)
• [文献書誌] H.Tajima, M.Matsuda, T.Naito, T.Inabe: "Giant Negative Magnetoresistance of One-Dimensional Conductor TPP[Fe(Pc)(CN)_2]_2"Synth.Met.. 120・3. 797-798 (2001)
• [文献書誌] T.Naito, T.Inabe, K.Takeda, 他8名: "Peculiar Physical Properties of(ET)_3(MnCl_4)(TCE)"Synth.Met.. 120・3. 877-878 (2001)
• [文献書誌] C.Palassis, M.M.Mola, S.Hill 他5名: "Periodic Orbit Resonances in κ-(ET)_2I_3"Synth.Met.. 120・3. 999-1000 (2001)
• [文献書誌] N.Kobayashi, T.Naito, T.Inabe: "Synthesis, Electrical Properties of A Novel Ni-Dithiolene Complex with Dimerized Structure"Synth.Met.. 120・3. 1055-1056 (2001)
• [文献書誌] H.Imai, T.Naito, T.Inabe, K.Awaga: "Physical and Structural Properties of Ni(dmit)_2 Ladder Chain"Synth.Met.. 120・3. 951-952 (2001)
• [文献書誌] T.Naito, T.Takeshita, N.Kobayashi, T.Inabe: "Synthesis of New Dithiolene-derivative Metal Complexes"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. (in press).
• [文献書誌] N.Kobayashi, T.Naito, T.Inabe: "Novel Ni-Dithiolene Complexes toward Lattice Architecture"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. (in press).
• [文献書誌] M.Nakano, J.Tokita, T.Naito, T.Inabe: "Structures and Electrical Properties of the Layered Tin-Iodide Perovskite Compounds with Various Organic Cations"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. (in press).
• [文献書誌] M.Matsuda, T.Naito, T.Inabe, 他2名: "One-Dimensional π-d System with Axially Substituted Iron(III)Phthalocyanine"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. (in press).
• [文献書誌] T.Hasegawa, T.Akutagawa, T.Nakamura, T.Naito, 他6名: "Magnetic Phase Transition in Novel Spin System of(BEDO-TTF)(Cl_2TCNQ)"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. (in press).
• [文献書誌] N.Hanasaki, H.Tajima, M.Matsuda, T.Naito 他1名: "Physical Properties of One-Dimensional Conductor:TPP[X(Pc)(CN)_2]_2 (X=Fe, Co)"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. (in press).
• [文献書誌] T.Naito, T.Inabe, H.Kobayashi, A.Kobayashi: "A New Molecular Metal Based on Pd(dmit)_2 : Synthesis, Structure and Electrical Properties of(C_7H_<13>NH)[Pd(dmit)_2]_2"J.Mater.Chem.. 11・9. 2199-2204 (2001)
• [文献書誌] T.Naito, T.Inabe, K.Takeda, 他8名: "β"-(ET)_3(MnCl_4)(1,1,2-C_2H_3Cl_3):a Pressure-sensitive New Molecular Conductor with Localized Spins"J.Mater.Chem.. 11・9. 2221-2227 (2001)
• [文献書誌] M.Matsuda, T.Naito, 他3名: "Structure and Electrical and Magnetic Properties of(PTMA)_x[M(Pc)(CN)_2]・y(solvent)"J.Mater.Chem.. 11・9. 2493-2497 (2001)