構造制御および電子状態制御に基づく新物質の開発 小さい HOMO-LUMO ギャップ 分子が自己集積すると同時にキャリアーが発生 強い三次元性 高い相転移温度 多フロンティアー -d 系 M(tmdt) 2 M= Ni, Au, Cu, Pd, Pt pd (-) asym-L (d) sym-L Ni(tmdt) 2 : metallic down to 0.6 K Au(tmdt) 2 : AF metal (T N =110 K) Pt(tmdt) 2 : metallic down to liq. He Temp. even in crystalline powder state (LUMO (Ni) ) (HOMO (Ni) ) Ni Cu Au 単一分子性金属 Pt, Pd
構造制御および電子状態制御に基づく新物質の開発 Cu Au Ni AF 1D Heisenberg Chain T N 110 K T N 13K Ni(tmdt) 2 Au(tmdt) 2 Cu(tmdt) 2 単一分子性伝導体 M(tmdt) 2 (M=Ni, Au, Cu) M(tmdt) 2 (M=Ni, Au, Cu)
構造制御および電子状態制御に基づく新物質の開発 Ni Cu pd (-) [Ni(tmdt) 2 ] [Cu(tmdt) 2 ] 3D 金属 伝導バンド …sym-L , asymL (d) + 局在磁性軌道 ….pd (-) pd (-) 4s 3d 遷移金属原子 Ni(tmdt) 2 と Cu(tmdt) 2 の分子軌道計算 asym-Lπ(d) sym-Lπ
構造制御および電子状態制御に基づく新物質の開発 Ni(tmdt) 2 (89 %) Cu(tmdt) 2 (11 %) Ni ( ( [Ni 1-x Cu x (tmdt) 2 ] (x 0.11) Cu Ni Cu 結晶学的データ a = 6.419(2) Å b = 7.457(2) c = (3) = 90.54(2)° = 96.94(2) = (2) V = 555.7(2) Å 3 Z = １ Triclinic P K Y. Idobata, B. Zhou, A. Kobayashi, H. Kobayashi, J. Amer. Chem. Soc., 134, 871 (2012).
構造制御および電子状態制御に基づく新物質の開発 x (%) (emu K / mol) T (emu K / mol) (a) T (K) x : : : (b) T (emu K / mol) T (K) 1 1 : 6T 2 : 3 3 : 1 4 : [Ni 1-x Cu x (tmdt) 2 ] Kondo-System (La 1-x Ce x )B 6 Z. Physik 1976, B25, 269
構造制御および電子状態制御に基づく新物質の開発 [Ni 1-x Cu x (tmdt) 2 ] (x 0.11) 四端子法抵抗測定 ( 0.12mm ) log T Resistivity T/K RT = 150 S/cm
構造制御および電子状態制御に基づく新物質の開発 [Ni 1-x Cu x (tmdt) 2 ] (x 0.11) R mes R cal R cal = R o +a 1 T+a 2 T 2 +…+a 5 T 5 (T >50 K) log T Resistivity T/K 25 T/K Resistivity R mes - R cal R o = a 1 = a 2 = 8.18 x a 3 = -3.74x a 4 = 1.43 x a 5 = x