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新規機能性分子の合成および物性に関する研究

新型功能分子的合成及物理性质研究

基本信息

批准号：
01J05259
负责人：
藤原絵美子
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)拡張TTF型ジチオレン遷移金属錯体の開発:TTF(Tetrathiafulvalene)型ジチオレン遷移金属錯体に基づく単一成分分子性伝導体は、中心金属を磁性遷移金属で置換することにより、伝導性と磁性の両面から興味深い新たな物性の発現が期待される。磁性遷移金属であるコバルト原子を中心金属として導入した、TTF型ジチオレン遷移金属錯体[Co(chdt)_2]^n(chdt=cyclohexenetetrathiafulvalenedithiolate)を作製し、その構造と物性について検討した。1:1の組成比をもつ^nBu_4N塩の結晶は二分子の[Co(chdt)_2]が重なり、各々の分子のコバルト原子と硫黄原子間で分子間配位結合を持つ特徴的な構造を示す。(^nBu_4N)_2[Co(chdt)_2]_2の静磁化率は室温からCurie-Weiss的な温度依存性(C=2.10 K-emu-mol^<-1>,θ=-7.8K)を示し、この錯体は二量化した構造であるにも拘わらず、比較的大きな磁化を持つことが判った。(2)有機磁性金属の開発と物性解明:二次元電子系を生み出しやすく、磁気的秩序が起こる極低温まで安定な金属状態を保つことが期待されるBETS[=bis(ethylenedithio)tetraselenafulvalene]を基に、二価の四面体型磁性アニオンを用いて幾つかのBETS塩を作成した。得られた板状結晶(CoCl_4、CoBr_4、MnBr_4塩)について電気抵抗の測定した結果、温度依存性は小さいものの室温から金属的な挙動を示し、低温部で僅かな抵抗上昇を示した。CoCl_4塩の結晶中には電解溶媒として使用したEtOHが含まれ、ドナーとアニオンと溶媒の比は4:1:1であった。この塩はκ型の配列を持ち、バンド計算の結果からは、円筒状のフェルミ面が与えられ、この塩は低温まで安定な二次元金属であることが判った。一方、MnBr_4塩のドナーとアニオンとEtOHの比は4:1:2で、この塩はθ型のドナー配列を有する。この塩の結晶構造は、最近接のドナー層間でドナー配列が90°回転した特異な構造となっている。その結果、バンド計算から得られた細長く歪んだ円筒状のフェルミ面は隣接するドナー層間で90°回転させた形状となり、この塩が等方的な二次元金属であることが判った。これらの塩の磁化率の結果は、アニオンの遷移金属がハイスピン状態を有する常磁性金属であることを示した。

(1)The development of TTF (Tetrathiafulvalene) type migration metal complexes:TTF(Tetrathiafulvalene) type migration metal complexes are based on a single component molecular conductor, a central metal, and a magnetic migration metal. Magnetic migration of metal atoms into the central metal, TTF-type migration of metal complexes [Co(chdt)_2]^n(chdt=cyclohexenetetrathiafulvalenedithiolate), and structural properties of the complex. 1:1 composition ratio of Bu_4N_2 crystals and two molecules [Co(chdt)_2] heavy, each molecule's atom and sulfur atoms between the molecular coordination bonding characteristics of the structure is shown. Curie-Weiss temperature dependence (C=2.10 K-emu-mol^ ,θ=-7.8 K) of the static susceptibility of (^nBu_4N)_2[Co(chdt)_2]_2 <-1>from room temperature is shown. (2)The development and physical properties of organic magnetic metals are explained: the formation of a quadratic electron system, the order of magnetic energy, the maintenance of a stable metal state at extremely low temperatures, and the expectation that BETS[=bis(ethyleneeditio)tetraselenafulvalene] will be formed as a base, a tetrahedral magnetic system, and a tetrahedral magnetic system. The results of measurement of electrical resistance of plate-like crystals (CoCl_4, CoBr_4, MnBr_4), temperature dependence of temperature dependence and temperature dependence of metal movement at room temperature were obtained, and only resistance increase at low temperature was shown. CoCl_4 was crystallized in a solvent ratio of 4:1:1 using EtOH. The result of calculation is that the surface of the cylinder is stable at low temperature and the metal is stable at low temperature. The ratio of MnBr_4 to EtOH is 4:1:2. The ratio of MnBr_4 to EtOH is 4:1:2. The crystal structure of this kind is opposite to that of the nearest one, and the interlayer is arranged at a 90° angle. As a result, the calculation results in the shape of a cylinder with an elongated shape and a 90° return between adjacent layers. The magnetic susceptibility of these metals is shown in the table below.