金属状態を示す純有機単成分導体の発見
東京大学物性研究所の森 初果（もり はつみ）教授、磯野 貴之（いその たかゆき）特任研究員、上田 顕（うえだ あきら）助教、加茂 博道（かも ひろみち）元大学院生のグループは、世界最高の室温伝導度(19 Scm-1) を持ち、約1万気圧というこれまでで最低の圧力下で金属状態となる純有機単成分導体の開発に成功しました。
純有機単成分導体の分子ユニット構造とその電気抵抗率
© Hatsumi MORI
森グループが開発した世界最高の室温伝導度(19 Scm-1)をもつ純有機単成分導体は、水素結合で連結されて、電気的に中性な高対称性分子ユニットから構成される。そのユニットでは、電気を運ぶ担体となる電荷が広く非局在化し、さらに、ユニットが自己凝集して2次元伝導層を形成するため、約1万気圧というこれまでで最低の圧力下で金属状態となる。
この有機物質は、強い水素結合で結ばれた高い対称性の分子ユニットが、自己凝集して2次元伝導層を形成している新しいタイプの高伝導体であることを、高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所の村上 洋一（むらかみ よういち）教授、熊井 玲児（くまい れいじ）教授のグループ、総合科学研究機構の中尾 朗子（なかお あきこ）副主任研究員との共同研究で解明しました。
有機物質は一般に可溶性であるため、今回開発された純有機単成分導体は、印刷によって電子デバイスを作るプリンテッドエレクトロニクスへの応用が考えられます。これにより、単成分低抵抗配線のような次世代の有機エレクトロニクス材料として用いられることが期待されます。
この研究成果は、Nature Communications（1月8日付け：日本時間1月9日）に掲載されました。
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論文情報
T. Isono, H. Kamo, A. Ueda, K. Takahashi, A. Nakao, R. Kumai, H. Nakao, K. Kobayashi, Y. Murakami, and H. Mori,
“Hydrogen bond-promoted metallic state in a purely organic single-component conductor under pressure”,
Nature Communications Online Edition: 2013/1/9 (Japan time), doi: 10.1038/ncomms2352.
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