ベンゼンヘキサチオールベースの共役配位高分子：高導電率と量子現象における10年間の進歩

科学分野:

• 材料科学
• 物性物理学
• 化学

背景:

• 配位高分子（CP）および金属有機構造体（MOF）は、導電性が低いため、伝統的に電子応用が限定されていました。
• 共役配位高分子（c-CP）は、平面状の共役配位子を利用して電荷輸送を強化することで、これらの限界を克服します。

研究 の 目的:

• ベンゼンヘキサチオール（BHT）配位子をベースとした新規c-CPファミリーを開発すること。
• BHTベースのc-CPの高い導電率と多様な配位化学を支配する構造-特性関係を調査すること。
• エキゾチックな量子現象の可能性を探求すること。

主な方法:

• 界面合成や酸化還元変調を含む革新的な合成戦略を利用しました。
• 柔らかい硫黄ドナーを持つ、小さく汎用性の高いベンゼンヘキサチオール（BHT）配位子を使用しました。
• BHTベースのc-CPを、HHTPおよびHATP配位子をベースとしたものと比較しました。

主要な成果:

• 導電率10^3 S·cm^-1を超える記録的な金属導電率と400 cm^2·V^-1·s^-1までの電荷移動度を達成しました。
• 結晶性が高く、導電性の高いBHTベースのc-CPを、豊富な配位化学で合成しました。
• CPベースの超伝伝導体（Cu3BHT）を初めて発見し、ワイル半金属（Ag3BHT）およびコンドー格子（CuAg4BHT）相の候補を特定しました。

結論:

• BHTベースのc-CPは、高度な電子材料および量子材料のための汎用的なプラットフォームを提供します。
• 次世代の導電性CPには、合理的な配位子設計と合成制御が不可欠です。
• これらの材料は、量子材料研究と電子応用の最前線を押し広げます。