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有機超伝導候補が室温超高速光応答材料に変身

JST(理事長:沖村憲樹)は、有機電荷移動錯体((EDO-TTF)2PF6)結晶が、超高速、超高感度の光応答を室温付近で示すことを発見した。本研究によってこの種の有機結晶が、室温動作する超高感度かつ超高速の次世代光通信用材料として有望であることが初めて見出された。
本研究では、室温付近でこの有機結晶に超短パルスレーザーを照射すると、0.2ピコ秒以内という極めて短時間で、光の反射率が50%以上も変化することを見出した(1ピコ秒=1兆分の1秒であり、0.2ピコ秒は高速電子デバイスの典型的な応答速度(約10億分の1秒)の約5000倍という高速応答に相当する)。この現象では、1つの構成分子の変化がドミノ倒し的に他の変化を引き起こすため、光子1粒という極微弱な励起光によって、約500分子の変化が誘起されるという超高感度のものである。
この(EDO-TTF)2PF6結晶
(構造は図1参照)は、もともとは有機超伝導体を目的として合成されたものであるが、超伝導特性は示さないため今日まであまり注目されてこなかった。本プロジェクトではこの物質の特殊な電子構造と結晶構造、それに起因する特殊な相転移に着目し、光による相変化が誘起される可能性を探索していたところ、今回の意外ともいえる成果につながった。(科学技術振興機構

 

関連リンク

 

有機超伝導一覧

 

有機超伝導体一覧. 有機超伝導の多くは、ドナーと陰イオン(アクセプター)
とが 規則正しく配列した分子性結晶である。
有機超伝導

 

 

 

関連書籍

 

 


有機導電体の化学―半導体、金属、超伝導体

 

有機合成と電子物性をつなぐ有機電子機能材料について、基礎解説に重点をおいて詳述。その結合、構造、機能・物性の関係を原則原理から理解し、新しい材料の開発や新機能開拓のための基礎知識を獲得できる。

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Chem-Station代表。早稲田大学理工学術院准教授。専門は有機化学。主に有機合成化学。分子レベルでモノを自由自在につくる、最小の構造物設計の匠となるため分子設計化学を確立したいと考えている。趣味は旅行(日本は全県制覇、海外はまだ20カ国ほど)、ドライブ、そしてすべての化学情報をインターネットで発信できるポータルサイトを作ること。

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