課題番号 ：S-19-MS-1021
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：単一分子性伝導体[M(etdt)2] (M = Ni、Pd、Pt、Au)の合成および物性研究
Program Title (English) ：Synthesis and physical properties of single-component molecular conductors [M(etdt)2] (M = Ni、Pd、Pt、Au)
利用者名（日本語） ：周　彪
Username (English) ：Biao Zhou
所属名（日本語） ：日本大学文理学部化学科
Affiliation (English) ：Department of Chemistry, College of Humanities and Sciences, Nihon University

１．概要（Summary ）
単一分子性伝導体は配位子分子末端に置換基を導入することにより、分子配列と分子間相互作用を調節することができ、物性を制御することができるという特徴を持っている。初めての単一分子性超伝導体[Ni(hfdt)2]の結晶構造は配位子hfdt末端に導入したCF3基によって、分断された積層構造となっていた。つまり、配位子分子末端に運動自由度の導入により、超伝導の発現に関与していると考えられる。本研究では、拡張TTF型ジチオレン配位子として、最も有名な有機超伝導体BEDT-TTFと類似分子末端をもつetdtを用いて、単一分子性錯体[M(etdt)2]を合成し、それらの構造決定と物性測定を行い、新規な単一分子性伝導体の開発を目指している。

２．実験（Experimental）
分子科学研究所でのSQUID型磁化測定装置Quantum Design MPMS-7及びMPMS-XL7を用いて磁気特性の測定を行った。

３．結果と考察（Results and Discussion）
今年度では、拡張TTFジチオレン配位子etdtを用いて、新しい単一分子性伝導体[Au(etdt)2]の合成と物性測定を行なった。単結晶X線構造解析結果、中性[Au(etdt)2]は、溶媒分子であるTHFを含んでおり、非常に珍しい単一分子性伝導体である。中心金属Auは平面四配位であり、錯体全体はだいたい平面的な構造を成していたが、配位子の末端部分が少し折れ曲がった構造を成していた。これは含んでいるTHF分子の影響であると考えられる。[Au(etdt)2]はダイマーを形成し、ab面に二次元構造を作り、c軸方向に沿って層状構造をしていた。粉末試料の伝導度は室温で0.2 S/cmであり、半導体的な振る舞いを示した。また、約0.6%磁性不純物（S = 1/2）をのぞくと室温での磁化率は非常に低い値3.0 × 10-5 emu/molであり、バンドギャップを持つ非磁性状態にあると予想される。

Fig. [Au(etdt)2]の構造と抵抗率

４．その他・特記事項（Others）
なし

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
1. K. Oshimoto, B. Zhou, H. Tsuji, M. Kawatsura, Org. Biomol. Chem., 18, 415, (2020).
2. T. Takahashi, K. Sunami, K. Miyagawa, R. Takagi, B. Zhou, A. Kobayashi, K. Kanoda, Physical Review B, 100, 075117 (2019).
3. B. Zhou, S. Ishibashi, T. Ishii, T. Sekine, R. Takehara, K. Miyagawa, K. Kanoda, E. Nishibori, A. Kobayashi, ISCOM2019, Tomar, Portugal, September 2019
4. Nakajima, B. Zhou, ISCOM2019, Tomar, Portugal, September 2019

６．関連特許（Patent）
なし