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Daniele Pontiroli, Marcello Mazzani, Maruo Riccò•••30㔠ᒓ࣊ࣜ࢝ࣝ☢ᛶయMnP࡟࠾ࡅࡿ㏫Dzyaloshinsky-Moriyaຠᯝࡢྍ⬟ᛶ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••ᒣ㷂↷ኵ •••39ࢭࣥࢱ࣮ࢭ࣑ࢼ㸫ሗ࿌•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 47㐠Ⴀጤဨ఍ࡼࡾ
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1

Low Temperature and Materials Sciences (Kyoto University)
Number 17, DECEMBER 2010

Table of Contents
Research Reports
Protection–Complexation and Deprotection Method for Introducing Functional Groups
onto Porous Coordination Polymers••••••••••••••••••••••••••••••••• Teppei Yamada •••3
Non-Fermi Liquid Charge Transport Properties and Quantum Critical Point Behaviors
as Seen in BaFe2(As1-xPx)2 Iron-Pnictide Superconductor •••••••••• Shigeru Kasahara•••10
The Chemistry of the Functional PI Polyamides Directed for Applicationsin Chemical Biology•••••••••••••••••••••• Toshikazu Bando and Hiroshi Sugiyama •••19
Pressure induced metal-insulator transition and superconductivity
in alkali-dope fulluride Cs3C60 •••••••Yoshihiko Ihara, Herni Alloul, Pawel Wzietek,
Daniele Pontiroli, Marcello Mazzani, Maruo Riccò •••30
Possibility of the inverse Dzyaloshinsky-Moriya interaction
in metallic helimagnet MnP ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Teruo Yamazaki •••39

LTM Center Seminars••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••47
From Organizing Committee
Amounts of Cryogen Consumptions : Yoshida Campus, Uji Campus and Katsura Campus ••••50
Research staffs of the LTM center •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••52

Call for Manuscript••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••53
Editor’s Note•••• •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••542

研究ノートಖㆤ-⬺ಖㆤἲ࡟ࡼࡿ㓄఩㧗ศᏊ࡬ࡢᐁ⬟ᇶࡢᑟධProtection–Complexation and Deprotection Method for Introducing
Functional Groups onto Porous Coordination Polymersᒣ⏣㕲රி㒔኱Ꮫ኱Ꮫ㝔⌮Ꮫ◊✲⛉
Teppei Yamada
Graduate School of Science, Kyoto University
Novel procedure for synthesizing porous coordination polymer having functional groups has been designed
and demonstrated. Hydroxyl groups of 2,5-dihydroxyterephthalic acid were protected by acetyl groups and theligand was reacted with zinc ion and 4,4’-bipyridine. The crystal structure of obtained compound was determinedand hydroxyl groups of the ligand were succeeded to be exposed onto the framework. The protecting groups also
prevented interpenetration and the coordination polymer attained a pore with relatively large aperture.
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Empirical Formula

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Crystal systemtetragonal

Space group

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22.687(2)3V, Å6928.8(13)R1 [I > 2V@

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㹙1㹛 T. Yamada, H. Kitagawa, J. Am. Chem. Soc., 131, 6312-6313 (2009).
㹙2㹛 M. Sadakiyo, T. Yamada, H. Kitagawa, J. Am. Chem. Soc., 131, 9906-9907 (2009).
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2007 ᖺ ஑ᕞ኱Ꮫ኱Ꮫ㝔⌮Ꮫ◊✲㝔໬Ꮫ㒊㛛ຓᩍ
2010 ᖺ ஑ᕞ኱Ꮫ኱Ꮫ㝔⌮Ꮫ◊✲㝔໬Ꮫ㒊㛛༤ኈ㸦⌮Ꮫ㸧
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9

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Non-Fermi Liquid Charge Transport Properties and Quantum Critical Point
Behaviors as Seen in BaFe2(As1-xPx)2 Iron-Pnictide Superconductor➟ཎ ᡂி㒔኱Ꮫప ≀㉁⛉Ꮫ◊✲ࢭࣥࢱ࣮
Shigeru Kasahara
Research Center for Low Temperature and Materials Sciences, Kyoto University
Non-Fermi liquid like charge transport properties and quantum critical behaviors observed in high-quality
single crystals of BaFe2(As1-xPx)2 are reviewed. Near the SDW end point, charge transport coefficients, including
resistivity, Hall coefficient and magnetoresistance, exhibit striking deviations from the conventional Fermi liquid
properties. De Haas-van Alphen effect measurements in a wide range of superconducting dome reveal that thevolume of the Fermi surfaces shrink and the effective masses are enhanced as x approaches the criticalconcentration with highest Tc.. It is also shown that antiferromagnetic fluctuations deduced from 31P-NMR
measurements are notably enhanced near this optimal composition, where magnetically ordered temperature T
deduced from relaxation rate is found to vanish. It is likely that these trends originate from the many-bodyinteraction which gives rise to high-temperature superconductivity in iron-pnictides.
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Toshikazu Bando and Hiroshi Sugiyama
Graduate School of Science, Kyoto University
Sixty years after the discovery of the double helical structure of DNA, the complete sequence of thehuman genome was determined. Many diseases including cancer, hereditary and viral diseases, can beunderstood at the DNA sequence level. DNA plays an important role in biological processes such as gene
expression for transcription. Therefore, DNA sequences and functions are targets of novel agents thatwould directly switch specific-genes on or off. In this review, we focus on the sequence-specific chemical
reactions that occur in binding DNA, and the prospective uses of the chemical biology of DNA will be
discussed.
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26

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28ⴭ⪅␎Ṕᯈᮾ ಇ࿴㸦Toshikazu Bando㸧኱Ꮫ㝔⌮Ꮫ◊✲⛉ ෸ᩍᤵ
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Pressure induced metal-insulator transition and superconductivity
in alkali-dope fulluride Cs3C60
Yoshihiko Ihara1, Herni Alloul2, Pawel Wzietek2,
Daniele Pontiroli3, Marcello Mazzani3, Maruo Riccò3
1
Graduate Schoole of Science, Kyoto University㸪
2
Laboratoire de Physique des Solides Universite Paris-Sud,3
Dipartimento di Fisica, Universita di Parma Superconductivity in alkali doped fullurides A3C60 has attracted interests by its rather high superconducting
transition temperature, which reaches up to 35 K in Cs2RbC60. A compound with the most expanded lattice
Cs3C60 was found to be non-superconducting at ambient pressure. Superconductivity of Cs3C60 appears only inthe hydrostatic pressures. We have performed 133Cs NMR experiments under pressures to reveal the properties ofsuperconductivity in the vicinity of Mott transition.
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32

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Cs - NMR

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33࡟ࡼࡾ T’ࢧ࢖ࢺࡢ㉳※ࡀྠᐃࡉࢀ࡚࠸ࡿ㸬Cs3C60 ࡛ࡶ௚ࡢ fcc ┦࡜ྠᵝࡢ 3 ᮏࡢࣆ࣮ࢡࡀほ ࡉࢀࡓࡇ࡜ࡣ㸪☜࠿࡟ fcc ᵓ㐀ࢆᣢࡘࡇ࡜ࡢド᫂࡟ࡶ࡞ࡗ࡚࠸ࡿ㸬 A15 ┦࡜ fcc ┦࡛ᚓࡽࢀࡿ NMR ࢫ࣌ࢡࢺࣝࡀ␗࡞ࡿࡇ࡜ࡣ♧ࡉࢀࡓࡀ㸪ࡑࢀࡔࡅ࡛ࡣ୧┦ࡀඹᏑࡋ࡚࠸ࡿヨᩱ࠿ࡽࡢ NMR ࢫ࣌ࢡࢺࣝࡣ 2 ࡘࡢ㊊ࡋྜࢃࡏ࡜࡞ࡿࡇ࡜ࡀண᝿ࡉࢀࡿ㸬ࡼࡾ༢┦࡟㏆࠸ࢫ࣌ࢡࢺࣝࢆᚓࡿࡓࡵ࡟ࡣࡶ࠺ 1 ࡘᕤኵࡀᚲせ࡛࠶ࡗࡓ㸬ᐇࡣ㸪㟁ሙ໙㓄ࡢ᭷↓࡟ࡼࡾ NMR ࢫࣆ࢚ࣥࢥ࣮ࢆほ ࡍࡿࡓࡵࡢ᭱㐺࡞ࣃࣝࢫ⣔ิࡀ␗࡞ࡿ㸬ヲ⣽ࡣ Ref.[8,9]࡟ㆡࡿࡀ㸪ࡑࢀࡒࢀࡢ┦࡟᭱㐺࡞ࣃࣝࢫ⣔ิࢆ㑅ࡪࡇ࡜࡟ࡼࡾ┠ⓗࡢ┦࠿ࡽࡢಙྕࢆቑᙉࡉࡏ㸪ࡑࡢ௚࠿ࡽࡢࡢಙྕࢆᢚ࠼ࡿࡇ࡜ࡀ
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0.4
133

(a)

Cs3C60A15phasep = 1 bar(b)

Cs NMRTN - A15-1

100

A15 phase
FCC phase T site
FCC phase O site

0.2

133

TN - A15
50

fcc phase

0

0.3

-1

1/ T1T ( s K )Second Moment ( kHz )

150

0

30

T (K)

60

90

0.1

0.0

0

50

100

150

200

T (K)

ᅗ 3: (a) 2 ḟ⬟⋡ࡢ ᗘኚ໬㸬A15 ┦࡛ࡣ TN = 47 K ௨ୗ࡛ᛴ⃭࡞ቑ኱ࡀぢࡽࢀ㸪☢Ẽ⛛ᗎࡀ㉳ࡇࡗࡓࡇ࡜ࡀࢃ࠿ࡿ㸬(b)᰾ࢫࣆࣥ᱁Ꮚ⦆࿴⋡ࡢ ᗘ౫Ꮡᛶ㸬fcc ┦࡛ࡣ O ࢧ࢖ࢺࡣ T ࢧ࢖ࢺࡢ⣙༙ศࡢ⤖ྜᐃᩘࢆᣢࡘࡓࡵ㸪1/T1T ࡢ್ࡀᑠࡉ࠸㸬㧗 ࡛ࡣᵓ㐀࡟ᅉࡽࡎ࡯ࡰྠࡌ ᗘ౫Ꮡᛶࡀぢࡽࢀࡿࡀప
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Possibility of the inverse Dzyaloshinsky-Moriya interaction
in metallic helimagnet MnPᒣ㷂↷ኵᮾி኱Ꮫ≀ᛶ◊✲ᡤ
Teruo Yamazaki
Institute for Solid State Physics, University of Tokyo,
We discovered two novel chiral orders stabilized by the Dzyaloshinsky-Moriya (DM) interaction in the metallic
magnet MnP. One is the canted antiferromagnetic order, which is the antiferro-vector-chiral order, in 47 K < T <282 K. The other is the alternate tilted helical order, which is the modulated ferro-vector-chiral order, below 47 K.
Moreover, a quite peculiar temperature-hysteresis was observed in the canted antiferromagnetic phase. The
temperature-hysteresis can be realized by the lattice-distortion due to the inverse effect of the DM interaction.
This is the first observation of the inverse effect of the DM interaction in metallic magnets.
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低温物質科学研究センター セミナー報告書
2010 年度第 2 回 (2010 年 7 月 20 日)

Molecular Nanomaterials: Thin Films, Composites
and Nanoparticles
フランス Toulouse の CNRS, Laboratoire de Chimie de Coordination
から Lydie Valade を講師として招き、上記表題での講演と議論を行った。
講演は、先ず、講演者らが開拓した、スピンクロスオーバー錯体を組込んだ
分子性導体やフォトクロミズム物質を組込んだ強磁性体等、複合機能物質の結晶構造を含む基本的な性質の説明から始まった。
次に、これらを含む機能性物質の薄膜作製方法が紹介された。化学気相成長法を用いた強磁性体 V(TCNE)2 の炭素基板上への薄膜作製や、 (TTF)(TCNQ)等の分子性導体のシリコンウェハー上への電析の手法が説明された。電析法については作用電極として用いるドープされていないシリコン基板の表面処理方法についても説明があった。表面をリン脂質で覆い、この被服膜内に残る細孔状の空隙部分でのみ分子性導体を異方的な形状に成長させる方法が紹介された。
また、用いる試薬を選ぶ事によってシリコン基板の表面を異方的、或いは、等
方的にエッチングする、或いは、溶媒中で超音波をあてる事により元々空気を抱え込んで溶媒と接触していなかった微細な窪み部分にも溶媒を満たす事により、その表面に成長させた分子性超伝導体、(TTF)[(Ni(dmit)2]2 の形態が変わる
ことが紹介された。この錯体は、薄膜状態でもバルクの結晶と同様に高圧下で超伝導転移を起こすことが確認された。
続いて、分子性導体のナノ粒子作製方法について紹介された。(TTF)(TCNQ)
は擬 1 次元的な電子状態を持つ分子性導体であり、通常は針状の結晶となる。
ところがブチルメチルイミダゾリウムの 4 フッ化ホウ素等、イオン液体を用いて錯体を作成すると 2〜5 nm の粒径を持つナノ粒子が作製できるとの報告がなされた。この方法を用いて得たコロイド溶液を元にナノ粒子からなる導電性薄膜を得る方法も紹介された。また、フォトクロミズム物質を分散させた有機高分膜やキセロゲルについても紹介された。
質疑応答は、Valade 先生が丁寧に返答される和やかな雰囲気の中で進んだ。

セミナー後のひとコマ(左から 7 人目が Valade 先生[撮影; LTM 平松])
（文：低温物質科学研究センター 矢持 秀起）
追記: 講演の中で、2011 年が国際化学年であることがコメントされた(参照URL; http://www.chemistry2011.org/ )。

48

低温物質科学研究センター セミナー報告書
2010 年度第 3 回（2010 年 8 月 24 日）

Collective Phenomena in Organics, Metal-Organics,
and Synthetic Minerals
フランス国立科学研究センターリサーチフェローの Mohamedally Kurmoo（モハメダリ・クルモ）教授を講師としてお招きし、表題のご講演をしていただいた後、議論を行った。
まず初めに，MMX 混合原子価錯体（M は金属イオン，
X はハロゲン）における様々な基底状態について概説された．次いで，BEDT-TTF と呼ばれる有機分子を用いてオキサラト鉄錯体との電荷移動錯体を合成し，混合原子価状態を実現した例を示された．混合原子価状態となっている有機層が導電性を担い，対成分の無機層は電荷の補償の役割しているのと同時に，局在スピンを有し，磁講演中の Kurmoo 先生．

性を担っている．このような物質において超伝導と磁性の共存を示された．また，金属イオンと有機配位子からなる多孔性の磁石の話題に触れ，結晶の空隙にゲスト分子として溶媒分子を取り込んだり，放出することにより，反強磁性と強磁性を変換できることや配位子を通した金属イオンの配列様式の違いにより，磁気的相互作用が異なることなどを示された．最後に，近年研究を開始された合成鉱物の研究についても紹介され、水熱合成法により構造解析が可能な単結晶試料が作製できることや，それが非常に大きな保磁力を有することを示された．
講演内容は，これまでに Kurmoo 先生が開拓を行ってきた様々な金属錯体に関するもので，聴衆は幅広い研究内容に感銘を受けたようである．また講演後も，紹介された物質の物性や物質合成の指針等について活発に議論がなされた．

講演会後の集合写真．前列中央が講演者の Kurmoo 先生．

（文責：低温物質科学研究センター 中野 義明）

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maegawa.satoru.3w@kyoto-u.ac.jp
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kasugain@scphys.kyoto-u.ac.jpᖹᡂᖺ᭶᪥

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[2] K. Mibu, Low Temperature and Materials Sciences (Kyoto University) 1, 13 (2003).
† ੩ㇺᄢቇૐ᷷‛⾰⑼ቇ⎇ⓥ࠮ࡦ࠲࡯⹹✬㓸ᆔຬળ, ‫ޥ‬606-8501੩ㇺᏒᏀ੩඙ศ↰ᧄ↸,
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K. I.