新奇磁性分子性導体の開発

新型磁性分子导体的开发

• 批准号: 18028024
• 负责人: 高橋 一志
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18028024/
• 关键词: 分子性導体; 磁性伝導体; 安定有機ラジカル; 複合物性; スピンクロスオーバー錯体; 分子性固体; 外場応答性; 双安定状態

磁性分子性導体の多くはπ電子ドナーと遷移金属磁性アニオンからなる伝導体であり、伝導電子と局在スピンとの間の磁気的相互作用は結晶構造に大きく依存しているため、π電子ドナー分子の設計からその磁気的相互作用を予測することができないのが現状である。そこで(1)π電子ドナーに安定有機ラジカルを結合させることにより、分子内での磁気的相互作用が期待される磁性分子性導体の開発(2)局在スピンとして鉄スピンクロスオーバーイオンを有する外場応答型磁性分子性導体の開発という二通りのアプローチで新奇磁性伝導体の開発を行ってきた。本年度は(1)昨年度開発した安定有機ラジカルPROXYL縮環π電子ドナーPROXYL-STFのπ共役系を拡張したPROXYL-DS-TTP誘導体の合成とキャラクタリゼーションに成功した。電解酸化により得られたカチオンラジカル塩(PROXYL-DS-TTP)BF_4・PhCIの結晶構造解析からPROXYLラジカルの存在が示唆され、この系において今後安定有機ラジカルを有するドナーからなる分子性金属への展開が期待される。(2)昨年度報告した光応答型スピンクロスオーバー伝導体[Fe^<III>(qsal)_2][Ni(dmit)_2]_3-CH_3CN-H_2Oの類縁体[Fe^<III>(qnal)_2][Pd(dmit)_2]_5-acetoneがM(dmit)_2錯体として二例目となるスピンクロスオーバー伝導体であり、その低温相と高温相の結晶構造解析からスピンクロスオーバーによるカチオンの構造変化ばかりではなく、スピンクロスオーバーカチオン間の強い分子間相互作用による協同的な一軸格子変調が伝導性の変化を誘起しているというメカニズムを明らかにすることができた。このような分子間相互作用による協同効果が双安定状態の実現に対して重要であり、今後伝導性以外の電子物性制御への展開が期待される結果である。

大多数磁性分子导体是由π电子供体和过渡金属磁性阴离子组成的导体，传导电子和局域自旋之间的磁相互作用高度依赖于晶体结构，目前还无法预测基于磁相互作用的情况。关于分子的设计。因此，（1）通过将稳定的有机自由基与π电子供体键合来期待分子内磁相互作用的磁性分子导体的开发；（2）以铁自旋交叉离子作为局域自旋的磁性分子导体的开发；磁导体使用两种方法：开发场响应磁分子导体。今年，我们成功地实现了（1）PROXYL-DS-TTP衍生物的合成和表征，该衍生物是去年开发的稳定有机自由基PROXYL稠合π电子供体PROXYL-STF的扩展π共轭体系；通过电解氧化获得的阳离子自由基盐(PROXYL-DS-TTP) BF_4/PhCI的晶体结构分析表明PROXYL自由基的存在，并且预计该体系未来将发展为由具有稳定有机自由基的供体组成的分子金属。 (2) 去年报道的光响应自旋交叉导体[Fe^<III>(qsal)_2][Ni(dmit)_2]_3-CH_3CN-H_2O的类似物[Fe^<III>(qnal)_2][Pd( dmit)_2]_5-丙酮是 M(dmit)_2 配合物的第二个例子。它是一种pin交叉导体，其低温和高温相的晶体结构分析不仅揭示了由于自旋交叉引起的阳离子结构变化，而且还揭示了由于自旋交叉阳离子之间强烈的分子间相互作用而导致的协同单轴晶格调制。我们能够阐明引起电导率变化的机制。这种分子间相互作用引起的协同效应对于双稳态的实现非常重要，该结果有望在未来应用于电导率以外的电子特性的控制。

项目成果

Electrical Conductivity Modulation Induced by the Chemical Pressure Effect Associated with a Spin-crossover Phenomenon

与自旋交叉现象相关的化学压力效应引起的电导率调制

• 发表时间: 2007
• 作者: S. Ichikawa et.al.;K. Takahashi et.al.;森初果;高橋一志;新関彰一;Kazuyuki Takahashi;Kazuyuki Takahashi;Hatsumi Mori;Kazuyuki Takahashi;吉兼 芙美子;高橋 一志;高橋 一志;Kazuyuki Takahashi
• 通讯作者: Kazuyuki Takahashi

Magnetic Transitions of Single-Component Molecular Metal [Au(tmdt)_2] and Its Alloy Systems

单组分分子金属[Au(tmdt)_2]及其合金体系的磁转变

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of the American Chemical Society (In Press)
• 作者: S.Itoh;et al.;伊東 忍ら;伊東 忍 ら;B.Zhou et al.
• 通讯作者: B.Zhou et al.

Intrinsic Carrier Doping in Antiferromagnetic Supramolecular Copper Complexes with Pyra-TTF[=(pyrazino)tetrathiafulvalene]as the Ligand, [Cu^<II>Cl_2(Pyra-TTF)]and(Pyra-TTF)2[Cu^I_3Cl_4(Pyra-TTF)]

以Pyra-TTF[=(吡嗪基)四硫富瓦烯]为配体、[Cu^<II>Cl_2(Pyra-TTF)]和(Pyra-TTF)2[Cu^I_3Cl_4(Pyra-)的反铁磁超分子铜配合物中本征载流子掺杂

• 发表时间: 2008
• 期刊: Inorg. Chem. (In press)(掲載確定)
• 作者: S. Ichikawa;et. al.
• 通讯作者: et. al.

スピンクロスオーバー現象による分子性固体の電子物性制御

通过自旋交叉现象控制分子固体的电子性质

• 发表时间: 2008
• 作者: H. Kumagai;et. al.;E.Fujiwara et al.;S.Otsubo et al.;B.Zhang et al.;妹尾仁嗣;B.Zhou et al.;吉岡英生;K.Takahashi et al.;坂井徹;H.-B.Cui et al.;吉兼 芙美子;坂井徹;大知 弘典;利根川孝;高橋 一志;岡本清美;坂井徹;高橋 一志
• 通讯作者: 高橋 一志

β-(meso-DMeET)_2PF_6におけるチェッカーボード型電荷秩序と超伝導の競合

β-(meso-DMeET)_2PF_6中棋盘格电荷顺序与超导性的竞争

• 发表时间: 2008
• 作者: S. Ichikawa et.al.;K. Takahashi et.al.;森初果;高橋一志;新関彰一;Kazuyuki Takahashi;Kazuyuki Takahashi;Hatsumi Mori;Kazuyuki Takahashi;吉兼 芙美子;高橋 一志
• 通讯作者: 高橋 一志