電子デバイス製造のための多機能Ni(II)ベースのメタ磁性配位高分子

Multifunctional Ni(II)-Based Metamagnetic Coordination Polymers for Electronic Device Fabrication.

• Pravat Ghorai
• Arka Dey
• Paula Brandão
• Samia Benmansour
• Carlos J Gómez García
• Partha Pratim Ray
• Amrita Saha

抄録

2つの8-アミノキノリン系シッフ塩基配位子(L1およびL2)とSCNおよびNi(II)との組み合わせにより、2つの新規な一次元チオシアナト架橋型配位高分子が合成された。Ni(L1)(NCS)] ()と[Ni(L2)(NCS)] ()である。両化合物は、非常に弱いS--S鎖間相互作用を持つ規則的なジグザグ状のチオシアナト架橋鎖から構成される等方性を有している。化合物及び(それぞれ7.0×10及び2.0×10S m)の室温伝導率の測定値は、光照明の存在下で増加する半導体の挙動を示している(それぞれ3.5×10及び4.9×10S m)。照射条件及び非照射条件での化合物及びベースの薄膜金属半導体(MS)接合デバイスの測定された特性は、ショットキーダイオード(SD)に典型的な非線形整流挙動を示す。2Vの暗所でのSDの整流比(/)は、光照射によってそれぞれ44.19と79.42に増加した(-ベースのデバイスでは26.96と31.96)。この光誘起挙動を熱電子放出理論により解析し、ダイオードのパラメータを決定するためにCheungの方法を採用した。これらのダイオードパラメータは、化合物が化合物と比較して優れた性能を有していることを示しており、これらの材料は電気化学デバイスへの応用に適していることを示している。磁気測定の結果、両化合物はNi-Ni鎖内で強磁性を示し、鎖間では弱い反強磁性相互作用を示すことがわかった。2Kでの等温磁化の結果、両化合物は2Kで約130mT inと90mT inの臨界磁場を持つメタ磁性体であることがわかった。強磁性相(臨界磁場以上)では、両化合物は3.5K inと3.0K inの臨界温度で長距離強磁性秩序を示す。また、異なる磁場を印加した直流及び交流測定により、メタ磁性の挙動を確認し、両化合物の磁気相図を決定することができた。

The combination of two 8-aminoquinoline-based Schiff base ligands (L1 and L2) with SCN and Ni(II) has led to the synthesis of two new one-dimensional thiocyanato-bridged coordination polymers: [Ni(L1)(NCS)] () and [Ni(L2)(NCS)] (). Both compounds are isostructural and consists of regular zigzag thiocyanato-bridged chains with very weak S···S interchain interactions. The measured room-temperature conductivities of compounds and (7.0 × 10 and 2.0 × 10 S m, respectively) are indicative of semiconductor behavior which increases in the presence of photoillumination (3.5 × 10 and 4.9 × 10 S m, respectively). The measured - characteristics of compound and based thin film metal-semiconductor (MS) junction devices under irradiation and nonirradiation conditions show a nonlinear rectifying behavior, typical of a Schottky diode (SD). The rectification ratios (/) of the SDs in the dark at ±2 V (26.96 and 31.96 for - and -based devices, respectively) increase to 44.19 and 79.42, respectively, upon light irradiation. The photoinduced behavior has been analyzed by thermionic emission theory, and to determine the diode parameters, the Cheung's method has been employed. These diode parameters indicate that compound has a better performance in comparison to compound and that these materials are good candidates for applications in electrochemical devices. Magnetic measurements show that both compounds present ferromagnetic Ni-Ni intrachain and weak antiferromagnetic interchain interactions. The isothermal magnetizations at 2 K show that both compounds are metamagnets with critical fields of ca. 130 mT in and 90 mT in at 2 K. In the ferromagnetic phase (above the critical field), both compounds exhibit a long-range ferromagnetic order with critical temperatures of around 3.5 K in and 3.0 K in . DC and AC measurements with different applied DC fields confirm the metamagnetic behaviors and have allowed the determination of the magnetic phase diagram in both compounds.