茨城大学理学部化学コース
物理化学研究室西川研究室
Nishikawa Laboratory,Department of Chemistry,
Foculty of Science.Ibaraki University

茨城大学 西川研究室

磁性と伝導性が相互作用する系の開発と分子スピントロニクス材料への応用

分子性導体に磁性を組み込んだ系(p-d系)では,磁場誘起超伝導体など興味深い物質が開発されている。我々も磁性と伝導性が強く相互作用する物質の開発を目指して,有機伝導体の主要構成分子であるTTF(テトラチアフルバレン)誘導体に,直接常磁性金属イオンが配位した常磁性TTF-金属錯体の開発を行っている。そのような分子として,TTFにシッフ塩基配位部位を導入したTTF-配位子を新たに合成し,そのCu(II)錯体[Cu(EDT-sae-TTF)2]の合成にも成功している。

現在,より平面性が高い常磁性TTF-金属錯体の開発を進めるとともに,スピン多重度が大きな金属イオンからなる多核TTF-金属錯体の開発も行っている。

[Cu(EDT-sae-TTF)2] を電気化学的に酸化することにより,TTF部位が部分酸化されたラジカル塩の合成にも成功している。この常磁性TTF-金属錯体は,これまで報告されているTTF-金属錯体に比べ,高い電気伝導性を示すことを明らかにしている。

また,常磁性TTF-金属錯体を半導体活性層に用いて,電界効果トランジスタ(FET)の作製を行い,FET応答の観測に成功している。半導体層に常磁性スピン持つデバイスであることから,外部磁場に応答するデバイス等,分子スピントロニクス材料としての可能性を探索中である。