高い分極性を持つ有機ラジカルと遷移金属の結合による空孔を持つ構造の構築とその物性

高极化有机自由基与过渡金属结合构建空位结构及其物性

• 批准号: 05J08299
• 负责人: 太田 明
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J08299/
• 关键词: TCNQ; 遷移金属; 磁性; TTF

年度当初より米国テキサス農工大、K.R.Dunbar教授のもとで研究を行った。TCNQ(7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane)誘導体がそのシアノ基で結合することで、各種元素イオン(典型金属、遷移金属等)を架橋した高分子錯体を作成した。元素の種類および添加する第三の成分に従って一次元から三次元までのポリマーを単結晶として得た。室温で電場印加により電気抵抗のスイッチング現象を示すCu^I-TCNQは従来単結晶育成が困難とされてきたが、今回新たにCu^<II>の塩を用いる電解法により単結晶育成に成功した。さらにCu-(dibromo-TCNQ)およびTl-TCNQがCu-TCNQと類似の構造を持ち、導電率とその温度変化も類似していることを見出した(室温導電率〜0.1Scm^<-1>)。空孔の形成と磁性および導電性を付与するために、4,4'-bipyridylと遷移金属、TCNQからなる錯体を作成した。既に京都大学、北川進教授のグループがZnイオンを用いた同様の錯体を発表しているが、TCNQが-2価およびσダイマーとなっており、導電性に欠ける。今回作成方法を変更することにより4,4'-bipyridylとZnイオンからなる鎖状構造と、部分還元状態(形式電荷-2/3)にあるTCNQの均一積層カラムが共存する錯体、Zn(4,4'-bipyridyl)(TCNQ)_3(CH_3OH)(H_2O)を得た。錯体中で2/3のTCNQがZnイオンにそのシアノ基で結合している。室温導電率は1.4Scm^<-1>で半導体的挙動を示した。帯磁率の温度変化は50Kに緩やかな極大値を持ち、TCNQカラム内での反強磁性的相互作用を示唆した。最近、Mn^<II>,Fe^<II>,Co^<II>,Ni^<II>,Cu^<II>についても4,4'-bipyridineとTCNQラジカルを含む錯体結晶の合成法を開発した。2,2'-dipylidylamine(2,2'-dpa)は二座の配位子となるシツフ塩基である。Cu^<II>(2,2'-dpa)_2(TCNQ)_2は構造が不明ながらTCNQが銅イオンに配位していると推測され、室温で比較的高い導電率(1Scm^<-1>)を示すことが知られている。本錯体の単結晶を得ると共に銅イオンをその他のイオン(Mn^<II>,Fe^<II>,Co^<II>,Ni^<II>,Zn^<II>)に置換することを試みた。結果として同型構造を持つM(4,4'-bipyridyl)(TCNQ)_3(CH_3OH)(H_2O)(M:Co^<II>,Zn^<II>)を得た。両錯体において金属イオンがTCNQダイアニオンおよびσダイマーで交互に架橋されたジグザグ鎖状構造が見出された。

The first year of the year, Professor K.R.Dunbar's research was carried out. TCNQ(7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane) inducer is used to bridge polymer complexes with various elements (typical metals, migrating metals, etc.) The third component of the element is added to the first component, and the third component is crystallized. It is difficult for Cu^I-TCNQ to grow single crystal at room temperature due to electric field resistance, but it is successful for Cu^I-TCNQ to grow single crystal by electrolysis method<II>. Cu-(dibromo-TCNQ<-1>) The formation of voids, magnetic properties, and electrical conductivity are also discussed. In Kyoto University, Prof. Shin Kitagawa, there is a lack of conductivity due to the presence of Zn and Cu in the matrix. This paper presents a new method for preparing TCNQ. The structure of Zn(4,4'-bipyridyl)(TCNQ)_3(CH_3OH)(H_2O) is obtained by changing the structure of Zn(4,4'-bipyridyl)_3(CH_3OH)(H_2O). 2/3 of the TCNQ in the wrong body. The room temperature conductivity is 1.4Scm^<-1>, which shows the behavior of semiconductors. Temperature variation of magnetic susceptibility at 50K and maximum temperature variation at TCNQ indicate antiferromagnetic interactions. Recently, Mn^<II>,Fe^<II>,Co^<II>,Ni^<II>,Cu^<II>have been synthesized by 4,4'-bipyridine and TCNQ. 2,2'-dipylidylamine(2,2'-dpa) is a two-seat ligand and can be seen at the base. Cu^<II>(2,2'-dpa)_2(TCNQ)_2 has an unknown structure and a high conductivity (1Scm^ ) at <-1>room temperature. The crystal structure of this complex is composed of copper and other impurities (Mn^<II>,Fe^ , <II>Ni <II>^<II>,Zn^<II>). The results show that M(4,4'-bipyridyl)(TCNQ)_3(CH_3OH)(H_2O)(M:Co^<II>,Zn^<II>) is the isotype structure. The structure of the bridge was found in the middle of the bridge.

项目成果

Crystal structures and physical properties of (EDO-TTF)_5(BF_4)_3 and (EDO-TTF)_4(Sb_2F_<11>)_<0.85>(H_2O)_4.

(EDO-TTF)_5(BF_4)_3和(EDO-TTF)_4(Sb_2F_<11>)_<0.85>(H_2O)_4的晶体结构和物理性质。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Multifunctional Conducting Molecular Materials
• 作者: Y.Yamamoto;R.Fujikawa;T.Umemoto;N.Miyaura;Akira Sakakura;A.Ota
• 通讯作者: A.Ota

Infrared and Raman investigations of the charge ordering phenomena in the monoclinic salts k-(BEDT-TTF)_4[M(CN)_6[N(C_2H_5)_4]2H_2O (M=CO^<III>, Fe^<III>)

单斜盐 k-(BEDT-TTF)_4[M(CN)_6[N(C_2H_5)_4]2H_2O (M=CO^<III>, Fe^<III>) 中电荷有序现象的红外和拉曼研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of low temperature physics 142
• 作者: Swietlik R.;Lapinski A.;Polomska M.;Ouahab L.;Ota Akira
• 通讯作者: Ota Akira

Fast photoinduced phase switching in organic conductor crystal : (EDO-TTF)_2PF_6.

有机导体晶体中的快速光致相变：(EDO-TTF)_2PF_6。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Springer Series in Chemical Physics 79
• 作者: Takaki HASHIMOTO;Yasuhiro TAKAYA;Takashi MIYOSHI;M.Chollet
• 通讯作者: M.Chollet

Ultrafast photo-induced metal-insulator transition in 1/4 filled organic crystal (EDO-TTF)_2PF_6.

1/4 填充有机晶体 (EDO-TTF)_2PF_6 中的超快光致金属-绝缘体转变。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Physics : Conference Series 21
• 作者: Ogawa;K.;Sakakibara;K.;Hishida K.;Haishi;T.;Utsuzawa;S.;Ito;K.;M.Chollet
• 通讯作者: M.Chollet

Ultra-fast and sensitive photo-induced phase switching in (EDO-TTF)_2PF_6.

(EDO-TTF)_2PF_6 中超快速且灵敏的光诱导相位切换。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Luminescence 112(1-4)
• 作者: 任明;野波健蔵;M.Chollet
• 通讯作者: M.Chollet