分子性合成金属・超伝導体の化学と物理

「分子性合成金属・超伝導体の研究」は物性科学の最もチャレンジグな課題の一つである。この4半世紀間の当分野の急速な進展のため、級数的に増加している導電性物質群を物質サイドからまとめることは、一研究者として不可能な状況になった。しかし、今後の導電物質開発の指針を得るには、これらの物質群の合成、構造、物性をトータルの情報として把握し、その基盤に立った独創的アイデアの構築が要求される。本企画調査では、次の1〜6)の事項を課題として検討、実行した。現状把握:1)上記物質群の合成、構造、物性に関する既知情報の総合的資料の作成。緊急課題:2)上記物質群の合成、開発、物性に関して、物質サイド:a)臨界温度の向上、b)薄膜化、加工性や機械的・化学的安定性の向上、c)バンド充填、バンド幅、分子集積状態の制御法、d)超伝導と振動、分子量、励起子、次元性との相関、e)超伝導発現のために求められる分子としての条件を検討した。物性サイド:a)低次元強相関系としての諸物性発現、b)結晶電子構造の微細決定、c)π電子性に起因する特異性について議論した。未来開拓課題:3)単一成分有機金属または超伝導体の探求、4)有機液体金属の探求、5)運動量空間からの合成化学の確立、実空間におけるクーパー対の形成、6)励起子超伝導体、分子内振動による高温超伝導の探求。現状把握に関しては、当基盤研究班員に加え海外などからの協力を得て、1)ドナー、アクセプター分子合成と酸化還元電位などの物性、2)イオン化エネルギー、電子親和力,3)導電性、4)磁性から 15)バンド計算関連の15調査項目について1972以降のデータをまとめ、約800頁のデータ集を出版した。緊急課題、未来開拓課題に関しては、2回の全体会議において、以下の題にて話題提供と討論を行い、問題点を煮詰めた。1)新規分子磁性体とウィグナー格子(榎敏明),2)室温強磁性体の開発(杉本豊成),3)中性-イオン性転移系の展望(松崎晋),4)フラーレン・カーボンナノチューブの夢(岩佐義宏),5)単一成分有機超伝導体の発見(城谷一民),6)BEDT-TTF系有機超伝導体へのガイドライン(森健彦),7)非共役系炭化水素を有するTTPでの超伝導体へのアプローチ(西川浩之),8)フェルミ面の無い金属は可能か(田島裕之),9)Quantum Critical Phenomena in Organic Systems(永長直人),10)有機固体の電子相-表の相と裏の相(鹿野田一司),11)新しい金属の創造:化学と物理の融合に向けて(豊田直樹)。

「分子性合成金属・超伝導体の研究」は物性科学の最もチャレンジグな課題の一つである。この4半世紀間の当分野の急速な進展のため、級数的に増加している導電性物質群を物質サイドからまとめることは、一研究者として不可能な状況になった。しかし、今後の導電物質開発の指針を得るには、これらの物質群の合成、構造、物性をトータルの情報として把握し、その基盤に立った独創的アイデアの構築が要求される。本企画調査では、次の1〜6)の事項を課題として検討、実行した。現状把握:1)上記物質群の合成、構造、物性に関する既知情報の総合的資料の作成。緊急課題:2)上記物質群の合成、開発、物性に関して、物質サイド:a)臨界温度の向上、b)薄膜化、加工性や機械的・化学的安定性の向上、c)バンド充填、バンド幅、分子集積状態の制御法、d)超伝導と振動、分子量、励起子、次元性との相関、e)超伝導発現のために求められる分子としての条件を検討した。物性サイド:a)低次元強相関系としての諸物性発現、b)結晶電子構造の微細決定、c)π電子性に起因する特異性について議論した。未来開拓課題:3)単一成分有機金属または超伝導体の探求、4)有機液体金属の探求、5)運動量空間からの合成化学の確立、実空間におけるクーパー対の形成、6)励起子超伝導体、分子内振動による高温超伝導の探求。現状把握に関しては、当基盤研究班員に加え海外などからの協力を得て、1)ドナー、アクセプター分子合成と酸化還元電位などの物性、2)イオン化エネルギー、電子親和力,3)導電性、4)磁性から 15)バンド計算関連の15調査項目について1972以降のデータをまとめ、約800頁のデータ集を出版した。緊急課題、未来開拓課題に関しては、2回の全体会議において、以下の題にて話題提供と討論を行い、問題点を煮詰めた。1)新規分子磁性体とウィグナー格子(榎敏明),2)室温強磁性体の開発(杉本豊成),3)中性-イオン性転移系の展望(松崎晋),4)フラーレン・カーボンナノチューブの夢(岩佐義宏),5)単一成分有機超伝導体の発見(城谷一民),6)BEDT-TTF系有機超伝導体へのガイドライン(森健彦),7)非共役系炭化水素を有するTTPでの超伝導体へのアプローチ(西川浩之),8)フェルミ面の無い金属は可能か(田島裕之),9)Quantum Critical Phenomena in Organic Systems(永長直人),10)有機固体の電子相-表の相と裏の相(鹿野田一司),11)新しい金属の創造:化学と物理の融合に向けて(豊田直樹)。