材料化学：非晶質配位高分子における本質的なガラス金属的輸送

ドープされた有機高分子、分子導体、新しい配位高分子などの導電性有機材料は、ディスプレイからフレキシブル電子機器までさまざまな技術を支えている。通常は絶縁性の有機材料において高い導電率を実現するには、化学ドーピングを通して電子構造を調整する必要がある。さらに、単一成分の分子導体などの本質的に導電性の有機材料であっても、金属的挙動を示すには結晶でなければならない。しかし、耐久性や加工性を高めるために、導電性高分子は非晶質（アモルファス）であることが多い。分子設計を用いて、ドープされていない非晶質材料で高い導電率が得られれば、多くの応用で調整可能かつロバストな導電性が可能になると思われるが、無秩序状態において高い導電率を維持する本質的に導電性の有機材料はない。今回我々は、著しく高い導電率（最高で1200 S cm⁻¹）と本質的なガラス金属的挙動を示す、非晶質配位高分子Niテトラチアフルバレン・テトラチオレートを報告する。理論によって、これらの特性は、構造的な摂動に対してロバストな分子の重なりによって可能になっていることが示された。こうした特性の異常な組み合わせの結果、pH値0～14、最高140°Cにおいて、数週間にわたって高湿度空気に対して安定した高い導電率が得られた。今回の知見は、無秩序性が非常に大きな材料であっても、分子設計によって金属的導電性を実現できることを実証しており、周期的構造なしに金属的輸送がどのようにして存在し得るのかについて基本的な問題を提起するとともに、こうした材料の興味深い新たな応用を示唆している。

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