鉄フタロシアニン系分子性伝導体が示す巨大磁気抵抗効果を制御する分子設計の確立

建立控制铁酞菁基分子导体巨磁阻效应的分子设计

• 批准号: 19H02691
• 负责人: 松田 真生
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H02691/
• 关键词: 巨大磁気抵抗効果; フタロシアニン; ポルフィリン; 分子設計; ナフタロシアニン; モット絶縁体; ナフタタロシアニン; 誘電特性; テトラベンゾポルフィリン

ジシアノ鉄フタロシアニンFe(Pc)(CN)2からなる電気伝導性結晶は巨大な負の磁気抵抗効果を示す。その発現機構においてFeの局在dスピン(S=1/2)間の反強磁性相互作用、および、π伝導電子と局在dスピン間の磁気的相互作用Jπdの双方が重要な役割を担っているが、本課題ではこれらの相互作用の制御を通して巨大な負の磁気抵抗効果を制御し得る分子設計の確立を目指している。Fe(Pc)(CN)2には多様な分子設計の自由度が存在する。例えば、Pcをそれと類似した分子構造をもつ環状配位子に置換すれば、π伝導電子が存在するHOMO準位を制御できる。HOMO準位を低下させる分子設計はJπdを増強し、磁気抵抗効果の増大を引き起こすかも知れない。そのような期待のもとでJπdを増強する分子設計として昨年度着手したPcを1,2-Ncに置き換えた系について、得られた知見をまとめた論文が国際学術誌に受理された。また、磁気抵抗効果を増大する分子設計においては分子間相互作用を確保することが肝要であることが示されたことを受け、Pcとほぼ同じ構造（大きさ）のtbpや、Pcへの分子修飾を施した新規導電性結晶の作製にも取り組んだ。前者からは非常に興味深い結晶構造の系が得られている。昨年度から注目しているフタロシアニンラジカルを構成要素とするモット絶縁体については、電界効果の利用、または、化学的にキャリアドープできる系を見出した。電界効果については、その成果をまとめた論文を国際学術誌に投稿し受理されている。引き続き、キャリアドープにより電子相転移を誘起できる可能性を探索している。

Fe(Pc)(CN)2 is an electrically conductive crystal and shows the effect of negative magnetic resistance. The antiferromagnetic interaction between Fe and Fe in d_p_n (S=1/2), the magnetic interaction between Fe and Fe in d_p_n (S=1/2), and the interaction between Fe and Fe in d_p_n (S = 1/2) are important for the development of the mechanism. The purpose of this study is to establish molecular design for the control of the interaction between Fe and Fe in d_p (S = 1/2). Fe(Pc)(CN)2 is a complex molecule with many degrees of freedom. For example, Pc is similar to the molecular structure of cyclic ligands, and the HOMO level is controlled by the existence of π-conduction electrons. The molecular design of HOMO level is to increase Jπd and increase magnetic resistance. The molecular design of Pc 1,2-Nc is expected to be enhanced. The paper is accepted by international academic journals. Molecular design to increase magnetic resistance, molecular modification to increase conductivity, and molecular modification to increase conductivity. The former is very interesting and deep crystalline structure system is very interesting. In the past year, we have noticed that the components of the system include the use of electricity, the use of electricity, and the use of chemistry. The results of the study were published in the International Journal of Science and Technology. The possibility of inducing electron phase shift is explored.

项目成果

キラリティを有する分子ユニットFe(1,2-Nc-C4h)L1L2 (Nc = naphthalocyanine)の作製

手性分子单元 Fe(1,2-Nc-C4h)L1L2（Nc = 萘酞菁）的制备

• 发表时间: 2021
• 作者: 緒方友理絵;花咲徳亮;松田真生
• 通讯作者: 松田真生

電気・磁気特性制御のためのフルオロ基で置換された軸配位金属フタロシアニン伝導体の作製

氟基取代轴配位金属酞菁导体的制备用于控制电学和磁学性能

• 发表时间: 2021
• 作者: 佐藤僚哉;松田真生
• 通讯作者: 松田真生

安定な有機ラジカルを用いたOFETの素子特性温度依存性

使用稳定有机自由基的 OFET 器件特性的温度依赖性

• 发表时间: 2021
• 作者: 増田翔太;松田真生
• 通讯作者: 松田真生

Fabrication of charge transfer complexes showing a giant negative magnetoresistance effect

具有巨大负磁阻效应的电荷转移复合物的制备

• 发表时间: 2019
• 作者: Masayuki Yamaguchi;Sayaka Iwamura;Masaki Matsuda
• 通讯作者: Masaki Matsuda

An electrically conducting molecular crystal composed of a magnetic iron(<scp>iii</scp>) complex (<i>S</i> = 1/2) with a large aromatic ligand, 1,2-naphthlalocyanine (<i>C</i>_4h isomer): towards the development of molecular spintronics

一种导电分子晶体，由磁性铁 (<scp>iii</scp>) 络合物 (<i>S</i> = 1/2) 和大芳香族配体 1,2-萘花青 (<i>

• DOI: 10.1039/d1dt00588j
• 发表时间: 2021
• 期刊: Dalton Transactions
• 影响因子: 4
• 作者: Yamaguchi Masayuki;Iwamura Sayaka;Mine Kosuke;Murakawa Hiroshi;Hanasaki Noriaki;Matsuda Masaki
• 通讯作者: Matsuda Masaki