f-π複合系の電磁物性

本研究は、有機分子性結晶内における希土類金属錯体の集積化という観点から、次の磁気異方性と局在性があらゆる物質中で最も強い4f電子系と、逆に非局在的で磁気的には最も等方的な有機π電子系を集積化した系を探索・開発し、新しい物質機能を創出することを目的としておこなってきた。平成10年度末には、BOという「自己集積能」をもつ有機πドナー分子と重希土類NCS錯イオン[Ln(NCS)_6]^<3->の組合せで、極低温まで金属伝導を示す安定な含希土類有機結晶を、世界に先駆けて開発した。平成11年度はこれに続いて、[Ln(NCS)_6]^<3->と、「自己集積能」をもつ有機πドナー分子との組合せによって、金属伝導性を示す含希土類安定有機結晶の開発研究を進めた。その結果、さらに2種類の新物質の開発に成功した。1つはTTPというやはり「自己集積能」をもつ有機πドナー分子を用いたもの、もう1つはDIEDOという有機πドナー分子を用いたもので、前者は極低温まで金属伝導を示し、後者は約70K以上で金属伝導を示すが低温では絶縁化する。これらの物質について、結晶構造・電気伝導・磁性の測定を進めた。その結果、「自己集積能」が、希土類錯イオンとをもつ有機πドナー分子の集積化による金属伝導性の発現に対して実際に有効であること、しかし、得られた物質では4f電子系と有機π伝導電子系の相互作用は無視できるほど弱く、磁性-伝導性複合物性などの発現のためには両者をもっと密接に集積化する必要があることがわかった。

本研究は、有機分子性結晶内における希土類金属錯体の集積化という観点から、次の磁気異方性と局在性があらゆる物質中で最も強い4f電子系と、逆に非局在的で磁気的には最も等方的な有機π電子系を集積化した系を探索・開発し、新しい物質機能を創出することを目的としておこなってきた。平成10年度末には、BOという「自己集積能」をもつ有機πドナー分子と重希土類NCS錯イオン[Ln(NCS)_6]^<3->の組合せで、極低温まで金属伝導を示す安定な含希土類有機結晶を、世界に先駆けて開発した。平成11年度はこれに続いて、[Ln(NCS)_6]^<3->と、「自己集積能」をもつ有機πドナー分子との組合せによって、金属伝導性を示す含希土類安定有機結晶の開発研究を進めた。その結果、さらに2種類の新物質の開発に成功した。1つはTTPというやはり「自己集積能」をもつ有機πドナー分子を用いたもの、もう1つはDIEDOという有機πドナー分子を用いたもので、前者は極低温まで金属伝導を示し、後者は約70K以上で金属伝導を示すが低温では絶縁化する。これらの物質について、結晶構造・電気伝導・磁性の測定を進めた。その結果、「自己集積能」が、希土類錯イオンとをもつ有機πドナー分子の集積化による金属伝導性の発現に対して実際に有効であること、しかし、得られた物質では4f電子系と有機π伝導電子系の相互作用は無視できるほど弱く、磁性-伝導性複合物性などの発現のためには両者をもっと密接に集積化する必要があることがわかった。