磁性の共存する有機電導体

磁共存有机导体

• 批准号: 03205043
• 负责人: 榎 敏明
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03205043/
• 关键词: 有機電導体; 磁性; 電荷移動錯体

本年度は磁性の共存する有機電導体の開発をBEDT‐TTF、TTM‐TTF、C_1TET‐TTFの三種のTTF系ドナ-と遷移金属ハロゲン化物アニオンMCl_x^<n->(M=Fe,Cu;X=Cl,Br)を用いて行った。結晶成長は電気化学的結晶成長法、拡散法により行い、(C_1TET‐TTF)FeCl_4、(TTM‐TTF)CuBr_4、(BEDT‐TTF)_3CuBr_3について単結晶を得、構造解析、電気的性質、磁気的性質の解析を行った。(C_1TET‐TTF)FeCl_4は単斜晶系C2/cの結晶構造を持ち、C_1TET‐TTFドナ-は二量体構造を組み、その回りをFeCl_4^-イオンが取り囲む。電子構造は半導体的である。二量体中にドナ-スピンはJ=-80Kの相互作用で反強磁性的に結合している。温度低下に従ってドナ-スピンのESR線幅がブロ-ドになることが明らかになった。このことはFe^<3+>のスピンによる内部磁場の効果を反映しているものと思われる。分子場による解析からドナ-とFe^<3+>スピン間の相互作用はJ'=1Kと見積もられた。(TTC_1‐TTF)CuBr_4は単斜晶系(C2/nに属し,結晶中ではCU.TTC_1-TTFは^+2価イオンとなっており、CuBr_4は正四面体から歪んだ構造を持つ。(TTC_1‐TTF分子はTTF骨格の2つの5員環が中心の炭素‐炭素結合を軸として46ﾟで捻れており、分子の中心の炭素‐炭素の結合長は1.55Aであり、一重結合性を持つ特殊な構造をとることが明らかになった。又、Cu^<2+>スピンのESRシグナルの測定結果から、CuBr_4の四面体構造の歪は温度により変化することが明らかとなった。(BEDT‐TTF)_3CuBu_3は、BEDT‐TTF分子が二次元的に配列して電導面を構成し、ρ_<rt>=4.1Ωcm、E_a=0.07eVの半導体であり、加圧により室温での比抵抗は9kbarで常圧の値の0.6%と極めて大きな低下を示した。又、抵抗の温度変化の測定から6kbarでは93Kに半導体‐半導体転移、更に9kbarで104Kに金属‐半導体転移が観測された。一方、Cuイオンは+1価と+2価の混合原子価状態を取り、ESR測定からCu^<2+>スピンとドナ-スピン間には磁気的相互作用が存在することが明らかとなった。

This year, three TTF systems, BEDT-TTF, TTM-TTF and C_1TET-TTF, have been used in the development of organic electrical conductors <n->with magnetic blue shift. Crystal growth and electrochemical crystal growth method, dispersion method,(C_1TET‐TTF)FeCl_4,(TTM‐TTF)CuBr_4,(BEDT‐TTF)_3CuBr_3 crystal formation, structural analysis, electrical properties, magnetic properties analysis. (C_1TET-TTF)FeCl_4 monoclinic C2/c crystal structure, C_1TET-TTF two-dimensional structure, FeCl_4^-6, FeCl_ Electronic structure is not semiconductor. The interaction between the two molecules at J=-80K is antiferromagnetic. When the temperature is low, the ESR line of the computer is extremely low, which makes it clear that it is not easy to make. The effect of the internal magnetic field is reflected in the Fe^&lt;3+&gt; and Fe ^&lt;3+&gt; particles. The molecular field is resolved by the interaction between Fe^&lt;3+&gt; and J'=1K. (TTC TTC_1-TTF)CuBr_4 is monoclinic (C_2/n), and CuBr_4 is tetrahedral (C_2/n). (TTC_1-TTF molecule has 2-membered rings of TTF skeleton, carbon-carbon binding axis at the center, carbon-carbon binding length at the center of molecule, 1.55A, and one-fold binding property. In addition, the ESR spectra of CuBr_4 and CuBr_4 tetrahedra were measured. (BEDT- TTF)_3CuBu_3 and BEDT-TTF molecules are arranged in two dimensions, and the conductivity surface is composed of ρ_<rt>=4.1Ωcm and E_a=0.07eV. The specific resistance of the semiconductor is 9kbar at room temperature, and the constant voltage is 0.6% at room temperature. Temperature changes in resistance were measured at 6kbar for semiconductor-semiconductor transitions and at 9kbar for metal-semiconductor transitions. The magnetic interaction between Cu and Cu in the mixed atomic state of Cu +1 + 2 + is determined by ESR.

项目成果

T.Enoki: "Two‐Dimensional Metallic Hydrogen Lattice in Potassium‐Hydrogen‐Graphite Ternary Systems" J.Less Common Metals. 172. 20-28 (1991)

T.Enoki：“钾-氢-石墨三元系统中的二维金属氢晶格”J.Less Common Metals 172. 20-28 (1991)

K.Sugihara: "Transport Properties of Hydrogen‐Potassium‐Graphite Intercalation Compounds" Synth.Metals. (1992)

K.Sugihara：“氢-钾-石墨插层化合物的传输特性”Synth.Metals (1992)。

T.Enoki: "Electronic Properties of the Novel Two‐Dimensional Metallic Hydrogen in KH‐GICs" Synth.Metals. (1992)

T.Enoki：“KH-GIC 中新型二维金属氢的电子特性”Synth.Metals (1992)。

T.Enoki: "Electronic Properties Sodium‐Hydride and Potassium Mercury Ternary Graphite Intercalation Compounds" Mol.Cryst.Lig.Cryst. (1992)

T.Enoki：“氢化钠和钾汞三元石墨插层化合物的电子性质”Mol.Cryst.Lig.Cryst。