研究課題
印刷のような低エネルギー・低コストなプロセスを利用した磁気抵抗素子の作成を目指し、導電性を有する有機ラジカル分子の開発を進めた。すでに前年度までにTTF系スピン分極ドナーBTBNとその硫黄原子の一部～すべてをセレン原子に置換した一連のラジカル分子において、中性結晶状態で高い導電性と巨大磁気抵抗を見出し、「プリンタブルな磁気抵抗素子」は実現していることから、本年度はその電子構造のコンセプトを維持しつつ、より高い相互作用・発現温度を得るべくさらなる候補分子の設計と合成を行った。合成の技術的な問題から実際の合成を完了することが出来なかったものの、密度汎関数法による分子軌道計算ににづき、ドナーであるTTF骨格やスピン源であるニトロニルニトロキシド骨格を含まない、これまでとは異なるタイプのスピン分極ドナーのデザインを数種類見出すことができた。特に、スピンと伝導電子の軌道対称性がBTBNとは逆の関係にある分子や、複数のラジカルを有する分子においては、BTBNの数倍の相互作用が予測されたことから、今後の合成ルートの開拓に期待がもたれる。一方、BTBNにおける巨大磁気抵抗の発現メカニズムを確認する目的で、強磁性電極(CO)を用いて磁気抵抗の測定を行った。その結果、非磁性電極(Au,Pt)を用いた場合とほぼ一致する挙動が見られたことから、BTBN結晶中の分子スピンによる散乱が巨大磁気抵抗の主な原因であることが明確となった。
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Inorganic Chemistry
巻: 51 ページ: 456-462
10.1021/ic201880g
Journal of Physical Chemistry C
巻: 116 ページ: 5240-5245
10.1021/jp2122642
Applied Physics Letters
巻: 100 ページ: 163304/1-163304/4
10.1063/1.3697988
巻: 50 ページ: 12867-12876
10.1021/ic2020644
Physical Review B : Condensed Matter and Materials Physics
巻: 84 ページ: 205329/1-205329/5
10.1103/PhysRevB.84.205329
巻: 98 ページ: 263114/1-263114/3
10.1063/1.3605598
Chemical Communications
巻: 47 ページ: 5837-5839
10.1039/c0cc05198e
