水素結合を組み込んだ新規分子導体系の開発と物性

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本年度はまず対イオン系に水素結合を有するBEDT-TTF_3(HSO_4)_2の、126Kにおける金属-絶縁体転移に伴う構造変化の役割を明らかにするため、転移点の上下においてX線結晶構造解析を行った。ドナー分子の非平面6員環には室温において配座の乱れが存在するが、これは転移点以上の金属相中(136K)においてすでに消失しているため、この配座の乱れの凍結が相転移の原因であるという予想は否定された。この系が大きなPauli磁化率を持つこと等から、高温相の電子状態は強い電子相関をもつ半金属であると特徴づけられる。温度低下に伴い格子が異方的に収縮することにより、結晶内の三量体構造の有効Coulomb反発が三量体間の移動積分に対して相対的に増加し、これがMott転移的な電子転移を引き起こしたものと考えられる。一方より水素結合が積極的に参画した系の構築を目指し、対イオン系ヘオキソカーボン類の導入を検討した。四角酸水素イオン、クロラニル酸水素イオン等のテトラ-n-ブチルアンモニウム塩を合成し、これらを支持電解質としてBEDT-TTFの電解酸化による試料作成を試みているが、いずれも現時点では構造・物性評価が可能な試料が得られていないため、合成条件の詳細な検討が必要である。