Modulating the Framework Negative Charge Density in the System [BDT−TTP<sup>•</sup><sup>+</sup>]/[Re<sub>6</sub>S<sub>5</sub>Cl<sub>9</sub><sup>1</sup><sup>-</sup>]/[Re<sub>6</sub>(S/Se)<sub>6</sub>Cl<sub>8</sub><sup>2</sup><sup>-</sup>]/[Re<sub>6</sub>S<sub>7</sub>Cl<sub>7</sub><sup>3</sup><sup>-</sup>]:  Templating by Isosteric Cluster Anions of Identical Symmetry and Shape, Variations of Incommensurate Band Filling, and Electronic Structure in 2D Metals

  • Sandrine Perruchas
    Laboratoire de Chimie et Ingénierie Moléculaire, Université d'Angers, CNRS, 2 Boulevard Lavoisier, 49045 Angers, France, Institut de Ciència de Materials de Barcelona (CSIC), Campus de la UAB, 08193 Bellaterra, Spain, Department of Applied Chemistry, Faculty of Engineering, Ehime University, 3 Bunkyo-cho, Matsuyama 790-8577, Japan, and Laboratoire de Physique des Solides, Université de Paris-Sud, CNRS, Bâtiment 510, 91405 Orsay, France
  • Kamal Boubekeur
    Laboratoire de Chimie et Ingénierie Moléculaire, Université d'Angers, CNRS, 2 Boulevard Lavoisier, 49045 Angers, France, Institut de Ciència de Materials de Barcelona (CSIC), Campus de la UAB, 08193 Bellaterra, Spain, Department of Applied Chemistry, Faculty of Engineering, Ehime University, 3 Bunkyo-cho, Matsuyama 790-8577, Japan, and Laboratoire de Physique des Solides, Université de Paris-Sud, CNRS, Bâtiment 510, 91405 Orsay, France
  • Enric Canadell
    Laboratoire de Chimie et Ingénierie Moléculaire, Université d'Angers, CNRS, 2 Boulevard Lavoisier, 49045 Angers, France, Institut de Ciència de Materials de Barcelona (CSIC), Campus de la UAB, 08193 Bellaterra, Spain, Department of Applied Chemistry, Faculty of Engineering, Ehime University, 3 Bunkyo-cho, Matsuyama 790-8577, Japan, and Laboratoire de Physique des Solides, Université de Paris-Sud, CNRS, Bâtiment 510, 91405 Orsay, France
  • Yohji Misaki
    Laboratoire de Chimie et Ingénierie Moléculaire, Université d'Angers, CNRS, 2 Boulevard Lavoisier, 49045 Angers, France, Institut de Ciència de Materials de Barcelona (CSIC), Campus de la UAB, 08193 Bellaterra, Spain, Department of Applied Chemistry, Faculty of Engineering, Ehime University, 3 Bunkyo-cho, Matsuyama 790-8577, Japan, and Laboratoire de Physique des Solides, Université de Paris-Sud, CNRS, Bâtiment 510, 91405 Orsay, France
  • Pascale Auban-Senzier
    Laboratoire de Chimie et Ingénierie Moléculaire, Université d'Angers, CNRS, 2 Boulevard Lavoisier, 49045 Angers, France, Institut de Ciència de Materials de Barcelona (CSIC), Campus de la UAB, 08193 Bellaterra, Spain, Department of Applied Chemistry, Faculty of Engineering, Ehime University, 3 Bunkyo-cho, Matsuyama 790-8577, Japan, and Laboratoire de Physique des Solides, Université de Paris-Sud, CNRS, Bâtiment 510, 91405 Orsay, France
  • Claude Pasquier
    Laboratoire de Chimie et Ingénierie Moléculaire, Université d'Angers, CNRS, 2 Boulevard Lavoisier, 49045 Angers, France, Institut de Ciència de Materials de Barcelona (CSIC), Campus de la UAB, 08193 Bellaterra, Spain, Department of Applied Chemistry, Faculty of Engineering, Ehime University, 3 Bunkyo-cho, Matsuyama 790-8577, Japan, and Laboratoire de Physique des Solides, Université de Paris-Sud, CNRS, Bâtiment 510, 91405 Orsay, France
  • Patrick Batail
    Laboratoire de Chimie et Ingénierie Moléculaire, Université d'Angers, CNRS, 2 Boulevard Lavoisier, 49045 Angers, France, Institut de Ciència de Materials de Barcelona (CSIC), Campus de la UAB, 08193 Bellaterra, Spain, Department of Applied Chemistry, Faculty of Engineering, Ehime University, 3 Bunkyo-cho, Matsuyama 790-8577, Japan, and Laboratoire de Physique des Solides, Université de Paris-Sud, CNRS, Bâtiment 510, 91405 Orsay, France

説明

A series of 2D metals, β-(BDT-TTP)6[Re6Se6Cl8]·(CHCl2−CHCl2)2, 2; β-(ST-TTP)6[Re6S6Cl8]·(CH2Cl−CHCl2)2, 3; β-(BDT-TTP)7[Re6S6Cl8]0.5[Re6S7Cl7]0.5·(CH2Cl2), 4; β-(BDT-TTP)7[Re6Se6Cl8]0.5[Re6S7Cl7]0.5·(CH2Cl2), 5; β-(BDT-TTP)8[Re6S7Cl7]·(CH2Cl2)4, 6 (BDT-TTP and ST-TTP are 2,5-bis(1,3-dithiol-2-ylidene)-1,3,4,6-tetrathiapentalene and 2-(1,3-diselenol-2-ylidene)-5(1,3-dithiol-2-ylidene)-1,3,4,6-tetrathiapentalene, respectively) is reported to have one single β-slab layered topology despite successive increases of the cluster anion negative charge. The charge density within the templating composite inorganic−neutral molecule slab is shown to remain above a threshold of ca. one negative charge per square nanometer, that is, for cluster anions with two negative charges and higher. Conversely, discrete stacks are shown to be stabilized instead in the semiconducting salts (BDT-TTP)2[Re6S5Cl9], 1 where the cluster anion bears one negative charge only. The electronic structure of salts 2−6 is shown to be very stabl...

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