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多孔性配位高分子による外場応答型人工超格子の創成

Research Project

Project/Area Number 13J01768
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Inorganic chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

原口 知之  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords多孔性配位高分子 / スピン転移 / ヘテロ接合膜 / スピンクロスオーバー錯体 / ナノ薄膜 / 人工超格子
Outline of Annual Research Achievements

多孔性配位高分子(PCP):Fe(L)[M(CN)4] (L;配位子, M = Ni, Pd, Pt ) は温度に応答して低スピン(LS)状態、高スピン(HS)状態(反磁性:S = 0 と常磁性:S = 2)間のスピン転移を示すスピンクロスオーバー錯体である。近年、このスピン転移は光、分子の吸着、圧力などでも誘起されることが明らかとなり、こうした特性はメモリー材料やセンサーとしての応用が期待されている。本研究では、一層ごとの積層に優れたLayer-by-Layer法を用いることで、配位子を一層おきに変化させた人工超格子:Fe(L, L’)[M(CN)4]ナノ薄膜 (PCP-ASL) を作製し、その温度変化やゲスト分子の吸脱着に対するスピン状態の応答性を評価する。様々なPCP-ASLについて外場応答性の知見を得ることで、機能性PCP-ASLの設計指針を創出することを目指している。本年度は様々な配位子を組み合わせてPCP-ASLの作製を試みているが、現在のところ超格子構造は得られていない。
一方でFe(pyrazine)[M(CN)4] (M = Ni, Pt)をヘテロ接合することで歪みを導入し、配位子場を制御することでスピン転移温度を80 K程度上昇させることに成功している。また、こうした成果について広く外部発表(第9回分子科学討論会、錯体化学会第65回討論会、日本化学会第96春季年会)も行なっている。さらに、錯体化学会第65回討論会では学生講演賞を受賞するなどの高い評価を受けている。加えて当該年度では論文発表にも尽力し、Inorganic ChemistryとChemical Communicationsに第一著者として自ら執筆しまとめあげた論文が掲載された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2016 2015 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] A three-dimensional accordion-like metal-organic framework: synthesis and unconventional oriented growth on a surface2016

    • Author(s)
      Tomoyuki Haraguchi, Kazuya Otsubo, Osami Sakata, Shogo Kawaguchi, Akihiko Fujiwarad, Hiroshi Kitagawa
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 52 Issue: 35 Pages: 6017-6020

    • DOI

      10.1039/c6cc00056h

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Remarkable Lattice Shrinkage in Highly Oriented Crystalline Three-Dimensional Metal-Organic Framework Thin Films2015

    • Author(s)
      Tomoyuki Haraguchi, Kazuya Otsubo, Osami Sakata, Akihiko Fujiwara, Hiroshi Kitagawa
    • Journal Title

      Inorg. Chem.

      Volume: 54 Issue: 24 Pages: 11593-11595

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.5b02207

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Control of Spin-crossover Behavior by Interface Strain in Heterojunction-type Hofmann-type Metal-Organic Framework Thin Film2016

    • Author(s)
      原口知之、大坪主弥、坂田修身、藤原明比古、北川宏
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Hofmann型多孔性配位高分子によるヘテロ接合膜の作製およびスピン転移挙動2015

    • Author(s)
      原口知之、大坪主弥、坂田修身、藤原明比古、北川宏
    • Organizer
      錯体化学会第65回討論会
    • Place of Presentation
      奈良女子大学
    • Year and Date
      2015-09-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Hofmann型多孔性配位高分子によるヘテロ接合型ナノ薄膜の構築と物性2015

    • Author(s)
      原口知之、大坪主弥、坂田修身、藤原明比古、北川宏
    • Organizer
      第9回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Step-by-step fabrication of a highly oriented crystalline three-dimensional accordion-like porous coordination polymer thin film2015

    • Author(s)
      原口知之、大坪主弥、坂田修身、藤原明比古、北川宏
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Gas Adsorption Behavior and Structural Change of Highly Oriented Crystalline Three-Dimensional Pillared-Layer-Type Porous Coordination Polymer Nanofilms2014

    • Author(s)
      原口知之、大坪主弥、坂田修身、藤原明比古、北川宏
    • Organizer
      MOF2014
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2014-09-28 – 2014-09-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ピラー配位子として4,4'-ビピリジンを用いた新規Hofmann型 多孔性配位高分子ナノ薄膜の作製2014

    • Author(s)
      原口知之、大坪主弥、坂田修身、藤原明比古、北川宏
    • Organizer
      錯体化学会第64回討論会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-09-18 – 2014-09-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Selective gas adsorption behavior and structural change of 3D Hofmann-type porous coordination polymer nanofilms2014

    • Author(s)
      原口知之、大坪主弥、坂田修身、藤原明比古、北川宏
    • Organizer
      ICSM2014
    • Place of Presentation
      Turku, Finland
    • Year and Date
      2014-07-02 – 2014-07-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 三次元骨格を有するHofmann型多孔性配位高分子ナノ薄膜が示すガス吸着挙動および構造変化2014

    • Author(s)
      原口 知之、大坪 主弥、坂田 修身、藤原 明比古、北川 宏
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学 (愛知県)
    • Year and Date
      2014-03-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 三次元骨格を有するHofmann型多孔性配位高分子ナノ薄膜におけるガス吸着挙動と構造変化2013

    • Author(s)
      原口 知之、大坪 主弥、坂田 修身、藤原 明比古、北川 宏
    • Organizer
      錯体化学会第63回討論会
    • Place of Presentation
      琉球大学 (沖縄県)
    • Year and Date
      2013-11-03
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Gas adsorption behavior and structure change of three dimensional Hofmann type porous coordination polymer nanofilms2013

    • Author(s)
      T. Haraguchi. K. Otsubo. O. Sakaia. A. Fuliwara. H. Kitagawa
    • Organizer
      UK-Japan Workshop
    • Place of Presentation
      京都大学 (京都府)
    • Year and Date
      2013-10-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 三次元骨格を有するHofmann型多孔性配位高分子ナノ薄膜が示すガス吸着挙動と構造変化2013

    • Author(s)
      原口 知之、大坪 主弥、坂田 修身、藤原 明比古、北川 宏
    • Organizer
      第7回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      京都テルサ (京都府)
    • Year and Date
      2013-09-25
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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