πd系有機磁性半導体における強磁性発現、誘電異常及び磁気伝導制御

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17540336
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 野口 悟 大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (70180718)
• 研究分担者: 石田 武和 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (00159732) ; 杉本 豊成 大阪府立大学, 理学研究科, 教授 (30093256)
• キーワード: 有機磁性半導体 / 強磁性 / 反強磁性 / 強磁場磁化 / 磁気伝導

研究概要

1.屈曲ドナー型の(EDT-TTFVO)_2FeBr_4及び(BEDT-TTFVS)FeBr_4の強磁場磁化測定を行った。共振回路法を用いて0.4Kから10Kまでパルス磁化測定を行い、これを解析することによって強磁性磁気秩序温度を決定した。これらは比熱のピーク温度と一致していることが確認された。また、(BEDT-TTFVS)FeBr_4については1.5K以下で磁化曲線に明瞭なヒステレシスを観測し、強磁性の決定的な証拠を得た。
2.(BEDT-TTFVS)FeBr_4系についてTTFVSをTTFVOで置き換えた試料とBrをClで置き換えた試料を合成し、系統的な極低温磁化測定を行った。(BEDT-TTFVS)FeBr_4以外の試料はいずれも強磁性を示さずに、反強磁性を示すことが明らかになった。
3.ベンゾ基を含む屈曲ドナー型の(Benzo-TTFVS)_2FeBr_4及び(Benzo-TTFVO)_2FeBr_4反強磁性体についても極低温強磁場磁化測定を行った。
4.新たなπd系分子性導体を開発した。やはり屈曲ドナー型の(EDT-DSDTFVSDS) 2・FeBr 4が金属伝導を示すことを発見した。
5.これら一連の結果は、低温物理学国際会議(LT24、2005年8月、米国フロリダ、オーランド)、磁性国際会議(ICM2006、2006年8月、京都)、強磁場物理国際シンポジウム(RHMF2006、2006年8月、仙台)で成果発表を行うとともに、現在、8編の論文が出版(含、印刷中)されている。
6.本年度、備品として巻線機を購入し、ピックアップコイルの製作等、磁化測定のハードを整備した。これは、本研究における測定精度改善に大きく寄与しただけでなく、精密磁化測定開発につながり、次年度以降の新たな研究の重要な礎を築くことになった。

研究成果

• [雑誌論文] Magnetic orderings of Fe^<3+> d spins in the 1 : 1 salts of BEDT-TTFVS(O) with FeX_4^-(X=Br,Cl)ions (2007)
  • 著者名/発表者名: S.Noguchi, A.Kuribayashi, M.Wang, H.Fujiwara, T.Sugimoto, T.Ishida
  • 雑誌名: J.Magn.Magn.Mater. 310 ページ: 1087-1089
• [雑誌論文] Antiferromagnetic or Canted Antiferromagnetic Orderings of Fe(III) d Spins of FeX_4^- Ions in BEDT-TTFVO(S)・FeX_4 (X = Cl, Br) [BEDT-TTFVO(S) = bis(ethylenedithio)tetrathiaful valenoquinone(-thioquinone)-1,3-dithiolemethide] (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Wang, X.Xiao, H.Fujiwara, T.Sugimoto, S.Noguchi, T.Ishida, T.Mori, H.Aruga Katori
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 46 ページ: 3049-3056
• [雑誌論文] Metal-semiconductor structural phase transitions and antiferromagnetic orderings in (Benzo-TTFVO)_2・MX_4(M=Fe,Ga;X=Cl,Br)salts (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Hiraoka, H.Fujiwara, T.Sugimoto, H.Nakazumi, S.Noguchi, A.Kuribayashi, T.Ishida, K.Yokogawa, K.Murata, T.Mori, H.Aruga Katori, S.Kimura, M.Hagiwara
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 17 ページ: 1664-1673
• [雑誌論文] A new ferromagnetic organic semiconductor(BEDT-TTFVS)・FeBr_4 (2006)
  • 著者名/発表者名: S.Noguchi, T.Kosaka, m.Wang, H.Fujiwara, T.Sugimoto, T.Ishida
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings Series 850 ページ: 1063-1064
• [雑誌論文] Magnetoresistance effects evidencing the π-d interaction in metallic organic conductors,(EDT-DSDTFVO)_2・MX_4(M=Fe,Ga;X=Cl,Br) (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Fujiwara, T.Hayashi, T.Sugimoto, H.Nakazumi, S.Noguchi, L.Li, K.Yokogawa, S.Yasuzuka, K.Murata, T.Mori
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 45 ページ: 5712-5714
• [雑誌論文] A Metallic (EDT-DSDTFVSDS)_2・FeBr_4 Salt : Antiferromagnetic Ordering of d Spins of FeBr_4^- Ions and Anomalous Magnetoresistance Due to Preferential π-d Interaction (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Hayashi, X.Xiao, H.Fujiwara, T.Sugimoto, H.Nakazumi, S.Noguchi, T.Fujimoto, S.Yasuzuka, H.Yoshino, K.Murata, T.Mori, H.Aruga Katori
  • 雑誌名: J.American Chem. Soc. 128 ページ: 11746-11747
• [雑誌論文] High Field Magnetization of (Benzo-TTFVS)_2FeBr_4 and (Benzo-TTFVO)_2FeBr_4 (2006)
  • 著者名/発表者名: S.Noguchi, A.Kuribayashi, T.Hiraoka, H.Fujiwara, T.Sugimoto, S.Kimura, M.Hagiwara, K.Kindo, T.Ishida
  • 雑誌名: J.Phys. : Conference Series 51 ページ: 331-334