水素結合系電荷移動錯体の新しい電子状態の探索

点击翻译按钮获取中文摘要

プロトン-電子相互作用に基づく分子結晶の新しい電子機能開発に向けて、結晶中に水素結合をもつ電荷移動錯体の構造・物性研究を行なった。電子供与体として1,6-diaminopyrene(DAP)を用い種々のアクセプタとを組み合わせた水素結合系電荷移動錯体の研究のうち中性交互積層型錯体は、構造・電子状態が導電性に全く不利であるにも拘らず、中には10^0〜10^1Ωcmという高伝導性を示すものがある。ESR測定によってわずかなイオン性成分の存在が検知され、その常磁性磁化率の挙動が導電性の挙動の違いによって変化することが見い出された。一方、TCNQ系のアクセプタとの組み合わせでは、完全にイオン化した分離積層構造で結晶化する。TCNQ錯体ではMott型絶縁体の特徴を持っているが、アクセプタ性の強いF4TCNQとの錯体は2枚周期で積層し、Peierls型の格子歪みを伴って絶縁化していることが分かり、この系が電子相関とtransferエネルギーの競合の境界領域にあることが新たに見い出された。この研究と平行して、スピンラダーという特殊な低次元構造を形成するNi(dmit)_2アニオンラジカル結晶への水素結合系カチオンを用いたドーピングの試みも行なった。4,4'-pyridylpyridiniumをカチオンとして結晶形成を行なったところ、単純塩でありながら高伝導性を示し、熱電能が不純物半導体の特徴を示すことが見い出された。Ni(dmit)_2は梯子型の配列にはなっていなかったが、将来的にはスピンラダーへのドーピングが可能であることが示された。