Conductive Properties of Mixed-Valence One-Dimensional Assembles Composed of Polyoxometalates and Multinuclear Platinum Complexes

多金属氧酸盐和多核铂配合物组成的混合价一维组装体的导电性能

基本信息

批准号：
21K05098
负责人：
植村一広
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、還元能の高いポリオキソメタレート（POM）をアクセプター性分子に、ドナー性分子の一元状白金錯体を混合し、新しい分子性導体を合成することを目的としている。POMに、Keggin型Mo12核の[Mo12]と、Dawson型Mo18核クラスターの[Mo18]を、一元状白金錯体に、白金四核錯体の[Pt4]と白金-パラジウム三核錯体[Pt2Pd]を選び、前年度までに、一次元状集積体の-[Mo12]-[Pt4]- (1)、-[Mo12]-[Pt2Pd]- (2)、-[Mo18]-[Pt4]- (3)の合成、単結晶X線構造解析と物性評価を終えている。今年度は、伝導度測定とバンド計算を実施した。1～3のペレットを作成し、二端子法による直流電気伝導度測定したところ、常温での抵抗率が、1は3.8×10^7 Ωcm、2は4.3×10^6 Ωcm、3は9.1×10^5 Ωcmであり、比較的よく電気が流れることがわかった。また、低温になるにつれ、抵抗率が上昇する半導体的挙動を示した。アレニウスプロットの結果、活性化エネルギーが、1は0.6 eV、2は0.5 eV、3は1.8 eVと見積もった。結晶構造をもとに，第一原理計算Wien2kで状態密度を算出したところ、いずれも、伝導帯をMoが、価電子帯をPt（Pd）が占め、結晶構造をもとにした電荷分布と電子スピン共鳴の結果と一致した。1～3では、抵抗率に温度依存性がみられ、電荷伝導に関係するMacrusパラメータを評価したところ、電子輸送と考えられる。

在这项研究中，我们的目标是通过混合具有高还原能力的多金属氧酸盐（POM）作为受体分子和整体铂配合物作为供体分子来合成一种新型分子导体。对于POM，选择Keggin型Mo12核的[Mo12]和Dawson型Mo18核簇的[Mo18]，对于单原子铂络合物，选择铂四核络合物的[Pt4]和铂-钯三核络合物[Pt2Pd]，由去年，一维聚合体 -[Mo12]-[Pt4]-已完成(1)、-[Mo12]-[Pt2Pd]-(2)、-[Mo18]-[Pt4]-(3)的合成、单晶X射线结构分析和物性评价。今年，进行了电导率测量和能带计算。制作颗粒1～3，利用二端子法测定直流电导率，结果室温电阻率1为3.8×10^7Ωcm、2为4.3×10^6Ωcm、3为9.1×。电阻为10^5Ωcm，发现电流流动得比较好。它还表现出类似半导体的行为，电阻率随着温度降低而增加。根据阿伦尼乌斯图，1 的活化能估计为 0.6 eV，2 的活化能为 0.5 eV，3 的活化能为 1.8 eV。当根据晶体结构使用第一性原理计算Wien2k计算态密度时，发现导带被Mo占据，价带被Pt（Pd）占据，这对应于基于这与电子自旋共振结果一致。在样品1至3中，在电阻率中观察到温度依赖性，并且当评估与电荷传导相关的Macrus参数时，认为这是由于电子传输所致。