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ボトムアップ法による電子伝導性多孔性配位高分子の創成

Research Project

Project/Area Number 13J01778
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

川口 玄太  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電子伝導性 / 電荷移動錯体 / 電子状態 / 金属錯体
Outline of Annual Research Achievements

ドナー分子TTFにピリジンが結合したTTF誘導体配位子4-[2-tetrathiafulvalenyl-ethenyl]pyridine(以下TTF-py)を用いて、空孔を有する電荷移動錯体の合成を試みた。まず、基本ユニットとなるCu(hfac)2(H2O)x (x = 1, 2)とTTF-pyからドナー性を有する金属錯体Cu(hfac)2(TTF-py)2(以下錯体1)を得た。錯体1を種々のアクセプター分子と組み合わせたところ、クロラニル誘導体では中性、F4TCNQではイオン性、TCNQやF-TCNQでは部分電荷移動を示唆するUVスペクトルが得られた。TCNQ系を中心に再結晶法や電解合成法などによる単結晶化を行っているが、現在のところ、単結晶は得られていない。
磁性伝導体(DIETSe)2MBr4xCl4(1-x) [M = Fe, Ga; 0 < x < 1]について、種々の物性測定を行い、電子状態について詳細に調べた。この系はドナー分子と四面体アニオンがヨウ素結合でつながった超分子ネットワークをもち、本研究課題の基盤となるものである。各混晶の伝導度測定より、Brが増えるほど絶縁層が抑制され、金属相が安定化されることがわかった。これは通常とは逆の化学圧力効果に相当する。構造について詳細に調べたところ、Brの増加に伴い、カラム間の相互作用が大きくなることが示唆された。この変化の要因は、ドナーとアニオンの間の特異なヨウ素結合を通し、隣接するカラムのドナー間距離がアニオンサイズによって変化するためであるということが明らかとなった。こうしたヨウ素結合による伝導性の制御は、本研究により初めて発見された。また、詳細な磁気測定より、混晶系では反強磁性転移温度のみならず、飽和磁場や反強磁性相境界磁場、磁気異方性についても連続的に変化していることがわかった。

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

    (20 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] National High Magnetic Field Laboratory(米国)

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      G. Kawaguchi, M. Maesato, T. Komatsu, T. Imakubo, H. Kitagawa
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 93 Issue: 7

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.075124

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    • Author(s)
      Genta Kawaguchi, Mitsuhiko Maesato, Tokutaro Komatsu, Hiroshi Kitagawa, Tatsuro Imakubo, Andhika Kiswandhi, David Graf, James S. Brooks
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 54 Issue: 35 Pages: 10169-10172

    • DOI

      10.1002/anie.201503824

    • NAID

      120005674647

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    • Author(s)
      ○G. Kawaguchi, M. Maesato, T. Komatsu, T. Imakubo, D. Graf, H. Kitagawa
    • Organizer
      日本化学会春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24
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    • Author(s)
      ○川口玄太, 前里光彦, 小松徳太郎, 今久保達郎, David Graf, 北川宏
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      東北学院大学 泉キャンパス
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      2016-03-19
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      ○G. Kawaguchi, M. Maesato, T. Komatsu, H. Kitagawa, T. Imakubo, D. Graf, A. Kiswandhi, J. S. Brooks
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      Pacifichem2015
    • Place of Presentation
      Halls I, II, III - Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
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    • Author(s)
      川口玄太, ○前里光彦, 小松徳太郎, 北川宏, 今久保達郎, David Graf, Andhika Kiswandhi, James S. Brooks
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      関西大学 千里山キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16
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      ○川口玄太, 前里光彦, 小松徳太郎, 北川宏, 今久保達郎, David Graf, Andhika Kiswandhi, James S. Brooks
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      東京工業大学 大岡山キャンパス
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      2015-09-16
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      ○G. Kawaguchi, M. Maesato, T. Komatsu, H. Kitagawa, T. Imakubo, D. Graf, A. Kiswandhi, J. S. Brooks
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      ISCOM2015
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      The Monarch Hotel & Convention Center, Bad Gogging, Germany
    • Year and Date
      2015-09-06
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  • [Presentation] π-d系混晶(DIETSe)2FeBr3Clの磁性と伝導性2015

    • Author(s)
      川口玄太、前里光彦、小松徳太郎、北川宏、今久保達郎、David Graf、Andhika Kiswandhi、James S. Brooks
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      日本化学会第95春季年会
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      日本大学 船橋キャンパス
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      川口玄太、前里光彦、小松徳太郎、北川宏、今久保達郎、David Graf、Andhika Kiswandhi、James S. Brooks
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      2015-03-23
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      2014 Annual Research Report
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    • Author(s)
      川口玄太、前里光彦、北川宏、今久保達郎、David Graf、Andhika Kiswandhi、James S. Brooks
    • Organizer
      第8回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      広島大学 東広島キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-21
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] π-d系(DIETSe)2MBr2Cl2 [M = Fe, Ga]の特異な磁性と伝導性2014

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      川口玄太、前里光彦、北川宏、今久保達郎
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      日本物理学会2014年秋季大会
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      中部大学 春日井キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-10
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Spin-Charge Coupling in the π-d Molecular Conductors (DIETSe)2MBr4xCl4(1-x) [M = Fe, Ga]2014

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      Genta Kawaguchi、Mitsuhiko Maesato、Hiroshi Kitagawa、Tatsuro Imakubo、David Graf、Andhika Kiswandhi、James S. Brooks
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      Gordon Research Conference Conductivity & Magnetism in Molecular Materials
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      Bates College, Lewiston, ME, USA
    • Year and Date
      2014-08-04 – 2014-08-07
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      Genta Kawaguchi、Mitsuhiko Maesato、Hiroshi Kitagawa、Tatsuro Imakubo、David Graf、Andhika Kiswandhi、James S. Brooks
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      International Conference on the Science and Technology of Synthetic Metals (ICSM) 2014
    • Place of Presentation
      LOGOMO, Turku, Finland
    • Year and Date
      2014-07-03
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] (DIETSe)_2MBr_2Cl_2 [M=Ga, Fe]の強磁場物性2014

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      川口玄太、前里光彦、北川宏、今久保達郎、D. Graf、A. Kiswandhi、J. S. Brooks
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会
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      東海大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      2014-03-28
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      2013 Annual Research Report
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      川口玄太、前里光彦、北川宏、今久保達郎、D. Graf、A. Kiswandhi、J. S. Brooks
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      日本化学会第94春季年会
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      名古屋大学東山キャンパス
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      2014-03-27
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      2013 Annual Research Report
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      G. Kawaguchi, M. Maesato, H. Kitagawa, T. Imakubo, D. Graf, A. Kiswandhi and J. S. Brooks
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      International School and Symposium on Molecular Materials 2013
    • Place of Presentation
      O-Okayama Campus, Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2013-11-05
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Systematic studies of π-d hybrid molecular conductors (DIETSe)_2FeBr_<4x>Cl_<4 (1-x)2013

    • Author(s)
      G. Kawaguchi, M. Maesato, H. Kitagawa, T. Imakubo, D. Graf, A. Kiswandhi and J. S. Brooks
    • Organizer
      UK-Japan Workshop on Organic-Inorganic Framework Materials
    • Place of Presentation
      iCeMS, Kyoto Univ., Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2013-10-10
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  • [Presentation] Systematic studies of π-d hybrid molecular conductors (DIETSe)_2FeBr_<4x>Cl_<4 (1-x)>2013

    • Author(s)
      G. Kawaguchi, M. Maesato, H. Kitagawa, T. Imakubo, D. Graf, A. Kiswandhi and J. S. Brooks
    • Organizer
      International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets 2013
    • Place of Presentation
      Montreal, Quebec, Canada
    • Year and Date
      2013-07-15
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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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