Molecular Conductors Based on Crystal Engeering and Vibronic Interaction

基于晶体工程和电子振动相互作用的分子导体

基本信息

批准号：
22H02157
负责人：
大塚晃弘
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

N-アルキルDABCO（CnDABCO）を対カチオンとしF2TCNQ、F4TCNQの錯体の作製、構造・物性の検討を行った。(C1DABCO)4(F2TCNQ)4(I2)2 (1)、(C1DABCO)4(F2TCNQ)4I3・THF (2)、(C2DABCO)2(F2TCNQ)3 (3)の中で、錯体1、2では、F2TCNQ分子は強く2量化した1次元積層カラムを形成していた。バンド計算によりバンド絶縁体であることが示され、実測の室温電気抵抗率はそれぞれ1 GΩ cm及び0.1 GΩcmオーダーであった。錯体3では、-1価のF2TCNQの2量体を0価のF2TCNQの単量体が結びつけるように積層し、屏風の様に波打ったレンガ壁構造をした2次元的な電荷秩序絶縁体と考えられ、その室温電気抵抗率は0.1 kΩ cmオーダーであった。(CnDABCO)(F4TCNQ)、(C3DABCO)2(F4TCNQ)3、(C6DABCO)2(F4TCNQ)3・THFは、いずれも絶縁体であった。(C6DABCO)(F4TCNQ)は約175 Kで構造相転移が確認され、室温構造（C2/c）から低温構造（P-1）で格子サイズが1/4になった。C6DABCOは2量体の平面にほぼ平行なものと、積層方向にほぼ平行なものに分かれ、F4TCNQの積層様式にも300 Kと100 Kで違いが見られた。他に、電子受容性の弱い大環状化合物を強力な還元剤により陰イオン化し、種々のラジカルアニオン塩を単結晶試料として得た。巨大Seebeck効果が観測されているペンタセン等の有機半導体について、キャリア生成過程についての理論的検討を行った。新たな有機熱電変換材料の設計指針を得て、巨大Seebeck効果が期待できる材料候補を見出した。

我们以 N-烷基 DABCO (CnDABCO) 作为抗衡阳离子制备了 F2TCNQ 和 F4TCNQ 配合物，并研究了它们的结构和物理性质。 (C1DABCO)4(F2TCNQ)4(I2)2(1)、(C1DABCO)4(F2TCNQ)4I3·THF(2)、(C2DABCO)2(F2TCNQ)3(3)中，配合物1、2，F2TCNQ分子形成强烈二聚化的一维堆积柱。能带计算表明它们是带状绝缘体，测得的室温电阻率分别约为1 GΩ·cm和0.1 GΩ·cm量级。配合物3中，-1价F2TCNQ的二聚体与0价F2TCNQ的单体堆叠在一起，形成二维电荷有序绝缘体，具有像折叠屏一样的波状砖墙结构，室温电阻率呈开启状态。 0.1 kΩ cm 量级。 (CnDABCO)(F4TCNQ)、(C3DABCO)2(F4TCNQ)3、(C6DABCO)2(F4TCNQ)3·THF均为绝缘体。 (C6DABCO)(F4TCNQ)在约175K时确认了结构相变，晶格尺寸从室温结构(C2/c)变为低温结构(P-1)的1/4。 C6DABCO分为两种类型，一种几乎平行于二聚体平面，另一种几乎平行于堆积方向，并且在300 K和100 K之间也观察到F4TCNQ的堆积模式的差异。此外，使用强还原剂将具有弱电子接受性质的大环化合物阴离子化，并获得各种自由基阴离子盐作为单晶样品。我们对并五苯等有机半导体中的载流子生成过程进行了理论研究，观察到了巨大的塞贝克效应。我们获得了新型有机热电转换材料的设计指南，并发现了有望表现出巨大塞贝克效应的候选材料。

项目成果

期刊论文数量（19）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Thermoelectric property of molecular conductor based on 4,5-ethylenedioxy-4’-iodotetrathiafulvalene (EDO-TTF-I) showing electronic and structural phase transition

基于 4,5-亚乙基二氧基-4-碘四硫富瓦烯 (EDO-TTF-I) 的分子导体的热电性能显示出电子和结构相变

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Ishikawa;Y. Nakano;Y. Takahashi;K. Ishida;R. Ogawa;H. Fukushima;H. Yamochi;A. Otsuka;H. Yoshino
通讯作者：
H. Yoshino

Heterotrimetallic paramagnetic complex of ring reduced tin(II) hexadecachlorophthalocyanine

环还原十六氯酞菁锡(II)的异三金属顺磁络合物

DOI：
10.1039/d3nj00506b
发表时间：
2023
期刊：
New Journal of Chemistry
影响因子：
3.3
作者：
Romanenko Nikita R.;Faraonov Maxim A.;Osipov Nikita G.;Kuzmin Alexey V.;Khasanov Salavat S.;Otsuka Akihiro;Yamochi Hideki;Kitagawa Hiroshi;Konarev Dmitri V.
通讯作者：
Konarev Dmitri V.

N-アルキルDABCOを対カチオンとするF2TCNQラジカルアニオン塩の結晶構造と物性

以N-烷基DABCO为抗衡阳离子的F2TCNQ自由基阴离子盐的晶体结构和物理性质

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Ikabata;T. M. Maier;J. Seino;H. Nakai;増田怜旺，石川学，大塚晃弘，中野義明
通讯作者：
増田怜旺，石川学，大塚晃弘，中野義明

N-アルキルDABCOを対成分とするF2TCNQラジカルアニオン塩の結晶構造と物性

以N-烷基DABCO为反组分的F2TCNQ自由基阴离子盐的晶体结构和物理性质

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Naoka Amamizu;Keisuke Sasaki;Keigo Cho;Taigo Kamimura;Kazuaki Tokuyama;Yuta Hayashi;Masahiro Tsuda;Ryohei Kishi;Yasutaka Kitagawa;田丸俊一;増田怜旺，石川学，大塚晃弘，中野義明
通讯作者：
増田怜旺，石川学，大塚晃弘，中野義明

N-アルキル化DABCOとF4TCNQから成る分子性導体の結晶構造および物性

N-烷基化DABCO和F4TCNQ组成的分子导体的晶体结构和物理性质