複合的機能を持つ有機・無機複合体の開発と新規物性探索

多功能有机/无机复合材料开发及新物性探索

基本信息

批准号：
14740209
负责人：
前里光彦
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14740209/
关键词：
有機・無機複合体電荷移動錯体磁性伝導性圧力一軸性ひずみ

项目摘要

新規錯体κ-(BEDT-TTF)_4[M(CN)_6][N(C_2H_5)-4]・2H_2O (M=Co^<III>,Fe^<III>)の結晶構造・電子物性を詳しく検討し、特異な電荷整列現象を見出した(フランスのウアハブ教授との共同研究)。室温では電荷均一状態のMott絶縁体であるが、約280K以下で徐々に電荷秩序の揺らぎが成長し、約150K以下では長距離の電荷秩序状態になる事が確認された。低温電荷秩序相はET^<+1>ダイマーとET^0ダイマーからなる事が低温X線構造解析およびラマン散乱の測定から明らかになった。また、低温構造解析の結果から、ドナーとアニオン間の静電相互作用の重要性が示唆され、静水圧および一軸性ひずみの予備的な実験からもそれを支持する結果を得た。さらに、試料空間の空気を減圧・脱氣する事により、電荷秩序の揺らぎが抑制される事が分かった。これは、錯体中の水分子が脱離する事によって分子間相互作用に変化が生じたためと考えられる。TTF系ドナー分子(BEDT-TTFやBEDO-TTFなど)と2種類の遷移金属[M,M']を含むジチオオギザレートMM'(dto)_3との錯体の単結晶を得るために、複分解法以外の電解酸化法や拡散法などを試みたが、物性測定が出来るような単結晶を得るまでには至らなかった。ハロゲン置換ドナー分子と遷移金属イオンを含む新規π-d系錯体(DIETSe)_2MCl_4 (M=Ga,Fe)の圧力下での輸送特性を調べた(理研の今久保博士との共同研究)。常圧下では両塩ともに約12K以下で半導体的な振る舞いを示すが、静水圧下の振る舞いは全く異なった。Ga塩では半導体的な振る舞いが圧力によって単調に抑制されるのに対し、Fe塩の場合には、圧力下において約2Kで抵抗の温度変化に異常な振る舞いが観測された。さらに、低温磁気抵抗にも約5T付近で抵抗の急激な変化が観測された。Fe塩の特異な現象は、磁性イオンの局在スピンとπ電子との相互作用に起因すると考えられる。磁性と伝導性の相関を調べるために、さらに詳細な輸送特性や磁気測定を検討中である。また、分子変形を伴う劇的な金属-絶縁体転移を示す物質(EDO-TTF)_2PF_6について、一軸性歪み下における輸送特性を調べた。伝導面内方向への歪みでは相転移温度はあまり変化しないが、伝導面間方向への歪みによって相転移温度が著しく上昇する事が分かった。この事から相転移機構におけるドナーとアニオン間の静電相互作用の重要性が示唆された。

新型复杂κ-（BEDT-TTF）_4 [M（CN）_6] [N（C_2H_5）-4] ・2H_2O（M = CO^co^<iii>，Fe^<iiii>）的晶体结构和电子特性详细检查了（M = CO^co^<iii>，Fe^<iiii>），并进行了独特的电荷和态度对准现象（与教授的合作研究）。尽管Mott绝缘子在室温下处于均匀的电荷状态，但已确认，电荷顺序的波动逐渐在约280k或更少的情况下生长，并且在长途达到约150K或更少的电荷订单状态。从低温X射线结构分析和拉曼散射测量值中揭示了低温电荷有序相由ET^<+1>和ET^0二聚体组成。此外，低温结构分析的结果表明，供体与阴离子之间静电相互作用的重要性，并通过静水压力和单轴菌株的初步实验支持了结果。此外，已经发现，样品空间中空气的减压和疏散会抑制电荷顺序的波动。这被认为是因为去除了复合物中的水分子，从而导致分子间相互作用的变化。为了获得基于TTF的供体分子（例如BEDT-TTF和BEDO-TTF）的复合物的单晶体和含两种类型的过渡金属[M，M']，电解性氧化和差异方法，但在物理分析以外的其他属性中可以得出单个晶体，含有两种类型的过渡金属[M，M']，含两种类型的过渡金属[M，M']，dto）_3。研究了包含卤素取代的供体分子和过渡金属离子的新型π-D复合物（Dietse）_2MCl_4（M = GA，Fe）的运输特性（与Riken的Imakubo博士的协作研究）。在正常压力下，两种盐的行为像半导体一样约为12k或更少，但是静水压力下的行为完全不同。在GA盐中，半导体行为是由压力单调抑制的，而在Fe盐的情况下，在压力下，在约2K处观察到异常行为，响应于电阻的温度变化。此外，在5t左右的低温磁磁性中观察到了突然的电阻变化。 Fe盐的独特现象被认为归因于磁离子和π电子的局部自旋之间的相互作用。为了研究磁力和电导率之间的相关性，正在研究进一步的详细运输特性和磁性测量值。此外，在单轴菌株下研究了材料（EDO-TTF）_2PF_6 _2PF_6伴有分子变形的戏剧性金属胰蛋白过渡。尽管当传导平面中的应变朝向传导平面时，相变温度并没有太大变化，但已经发现，由于沿传导平面方向的应变，相变温度显着升高。这表明供体与阴离子之间静电相互作用在相变机制中的重要性。