屈曲した分子骨格を有する新規なπ拡張型ドナーを用いた有機磁性伝導体の構築

使用具有弯曲分子骨架的新型π延伸供体构建有机磁导体

基本信息

批准号：
16038222
负责人：
藤原秀紀
金额：
$ 2.56万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

我々はこれまで、屈曲した分子骨格を有するドナー分子を用いた磁性伝導体の開発を行っている。セレン原子の導入により、得られた塩の金属状態は安定化することが知られているので、今回、これまでに強磁性を示す塩を与えたEDT-TTFVOにセレン原子を導入したEDT-DSDTFVO(2)の合成を行い、その塩の構造と物性について検討した。電解酸化することにより、(2)_2MX_4(M=Fe,Ga,X=Cl,Br)が黒色板状晶として得られた。そのうち、FeBr_4^-塩の結晶構造解析に成功した。ドナー分子とアニオン分子はそれぞれ分離して積層している。ドナー分子の配列様式はβ型で、ドナー層内にはファン・デル・ワールス半径の和よりも短いカルコゲン接触がスタック内およびスタック間両方に存在する。また、ドナー-アニオン間には多くの短いS…Br接触が見られる。重なり積分の計算を行ったところ、スタック方向の重なり積分は他の方向に比べ著しく大きい。このような強い一次元的な相互作用を反映し、得られたフェルミ面は擬一次元的であった。いずれの塩も室温電気伝導度は数十Scm^<-1>と高く、セレン原子による分子横方向の相互作用の強化により、50K付近から抵抗に若干の上昇を示すものの、4.2Kまで室温とほぼ同程度の高い伝導性を保持した。磁場下4Kにおける結晶面間の電気抵抗測定の結果、GaCl_4^-塩においては正の磁気抵抗が認められた。一方、FeCl_4^-塩の磁気抵抗は、磁場の増大と共に減少し、大きな負の値となった。これらの結果より、FeCl_4^-塩において強いπ-d相互作用の存在が示された。FeBr_4^-塩の磁化率の温度依存性はキュリー-ワイス則に良く従い、FeBr_4^-塩の大きな負のワイス温度から、FeBr_4^-イオンのFe(III)のdスピンは強く反強磁性的に相互作用していることが示された。しかしながら、1.9Kまでの測定温度範囲で磁気相転移は観測されなかった。

我们一直在使用具有弯曲分子骨架的供体分子开发磁导体。已知通过引入硒原子来稳定所得盐的金属态，因此这次我们推出了EDT-DSDTFVO，它在EDT-TTFVO中引入了硒原子，迄今为止提供了表现出铁磁性能的盐我们合成了（2）并研究了盐的结构和物理性质。通过电解氧化，得到黑色板状晶体(2)_2MX_4(M=Fe,Ga,X=Cl,Br)。其中，我们成功分析了FeBr_4^-盐的晶体结构。供体分子和阴离子分子分离并堆叠。施主分子的排列方式为β型，施主层内存在比堆内和堆间范德华半径之和短的硫族接触。此外，在供体和阴离子之间可以看到许多短的 S...Br 接触。在计算重叠积分时，堆叠方向的重叠积分明显大于其他方向的重叠积分。反映了这种强烈的一维相互作用，获得的费米面是准一维的。两种盐的室温电导率均高达数十Scm^<-1>，虽然由于硒原子加强了分子的横向相互作用，电阻从50K左右略有增加，但室温电导率仍然保持不变高达 4.2K 时仍保持几乎相同的高电导率。作为在4K磁场下测量晶面之间的电阻的结果，在GaCl_4^-盐中观察到正磁阻。另一方面，FeCl_4^-盐的磁阻随着磁场的增加而减小，并变为较大的负值。这些结果表明FeCl_4^-盐中存在强π-d相互作用。 FeBr_4^-盐的磁化率的温度依赖性很好地遵循居里-韦斯定律，并且从FeBr_4^-盐的大负韦斯温度来看，FeBr_4^-离子中Fe(III)的d自旋具有强反铁磁性。结果表明，它们之间存在相互作用。然而，在高达1.9K的测量温度范围内没有观察到磁相变。

项目成果

期刊论文数量（24）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Metallic/semiconducting behaviors and an antiferromagnetic ordering of FeBr_4^- d spins in (Benzo-TTFVS)_2MX_4 (M=Fe,Ga;X=Cl,Br)

(Benzo-TTFVS)_2MX_4 (M=Fe,Ga;X=Cl,Br) 中 FeBr_4^- d 自旋的金属/半导体行为和反铁磁排序

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
J.Mater.Chem. 15
影响因子：
0
作者：
M.Hiraoka;H.Sakamoto;K.Mizoguchi;T.Kato;他;H.Fujiwara et al.;T.Hiraoka et al.
通讯作者：
T.Hiraoka et al.

TTF [Fe^<III>(C_2O_4)Cl_2] : An Organic-Inorganic Hybrid Exhibiting Canted Antiferromagnetism

TTF [Fe^<III>(C_2O_4)Cl_2]：一种具有倾斜反铁磁性的有机-无机杂化物

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Adv.Mater. 17
影响因子：
0
作者：
M.Hiraoka;H.Sakamoto;K.Mizoguchi;T.Kato;他;H.Fujiwara et al.;T.Hiraoka et al.;H.Fujiwara et al.;E.Fujiwara et al.;T.Konoike et al.;B.Zhang et al.
通讯作者：
B.Zhang et al.

Novel π-Extended Donors Containing a 2,2,5,5-Tetramethylpyrrolin-1-yloxyl Radical Designed for Magnetic Molecular Conductors

专为磁性分子导体设计的含有 2,2,5,5-四甲基吡咯啉-1-基氧基的新型 π-延伸供体

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Chem.Lett. 33
影响因子：
0
作者：
M.Hiraoka;H.Sakamoto;K.Mizoguchi;T.Kato;他;H.Fujiwara et al.;T.Hiraoka et al.;H.Fujiwara et al.;E.Fujiwara et al.;T.Konoike et al.;B.Zhang et al.;M.-X.Wang et al.;M.Sasa et al.;H.Fujiwara et al.;E.Fujiwara et al.
通讯作者：
E.Fujiwara et al.

Crystal structures and physical properties of signal-component molecular conductors consisting of nickel and gold complexes with bis(trifluoromethyl)tetrathiafulvalenedithiolate ligands

由镍和金与双(三氟甲基)四硫富瓦烯二硫醇配体组成的信号成分分子导体的晶体结构和物理性质

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
J.Mater.Chem. 15
影响因子：
0
作者：
M.Hiraoka;H.Sakamoto;K.Mizoguchi;T.Kato;他;H.Fujiwara et al.;T.Hiraoka et al.;H.Fujiwara et al.;E.Fujiwara et al.;T.Konoike et al.;B.Zhang et al.;M.-X.Wang et al.;M.Sasa et al.
通讯作者：
M.Sasa et al.

Ferromagnetic Ordering of Fe(III) d Spins of FeBr_4^- Ions in (Ethylenedithiotetrathiafulvalenothioquinone-ethylenedithio-1,3-dithiolemethide)・FeBr_4

(乙撑二硫四硫富瓦烯硫醌-乙撑二硫-1,3-二硫代甲基化物)·FeBr_4 中 FeBr_4^- 离子的 Fe(III) d 自旋的铁磁有序性

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Inorg.Chem. 44
影响因子：
0
作者：
M.Hiraoka;H.Sakamoto;K.Mizoguchi;T.Kato;他;H.Fujiwara et al.;T.Hiraoka et al.;H.Fujiwara et al.;E.Fujiwara et al.;T.Konoike et al.;B.Zhang et al.;M.-X.Wang et al.
通讯作者：
M.-X.Wang et al.

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通讯作者：
前田大光・高山真由美