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希土類クラスターにおけるエネルギー移動による光機能の増幅

Research Project

Project/Area Number 16J01305
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Functional solid state chemistry
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

大曲 駿  北海道大学, 大学院総合化学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords希土類 / クラスター / 配位高分子 / エネルギー移動 / スピン軌道相互作用 / 光化学 / 錯体
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は希土類クラスター錯体において希土類間エネルギー移動を用いた希土類の強発光化である。本年度ではこれを実現するために、I.同種希土類間エネルギー移動の影響、およびII.希土類による配位子中の光化学過程への本質的な影響を検討した。
I. Yb(III)配位高分子における物性の理論計算
濃度消光とは発光中心の濃度増大に伴って発光効率が低下する現象であり、多くの発光材料で報告されてきた。Yb(III)配位高分子における濃度消光メカニズムを明らかにするために、Yb(III)配位高分子の発行寿命の理論計算を行った。その結果、最も実験結果と一致した計算モデルは、高純度希土類化合物でのみ検出される弱いメカニズムであることを明らかにした。このことは、希土類間エネルギー移動を希土類錯体で用いることの合理性を示しており、本研究の目的を達成する上で重要な知見となった。
II. Yb-Gd/Yb-Luクラスターにおけるスピン軌道相互作用
スピン軌道相互作用は希土類錯体における配位子から希土類へのエネルギー移動効率を増大させる上で重要な役割を果たしている。Yb-GdまたはYb-Luを混合したクラスター錯体を合成し、スピン軌道相互作用に起因した物性を測定したところ、強いスピン軌道相互作用が必ずしも配位子から希土類へのエネルギー移動効率を増大させるとは限らないことを明らかにした。このことは、本研究の目的を達成する上で考慮すべき事項であり、希土類錯体全般においても重要な知見となった。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Origin of Concentration Quenching in Ytterbium Coordination Polymers: Phonon-Assisted Energy Transfer2017

    • Author(s)
      Omagari Shun、Nakanishi Takayuki、Hirai Yuichi、Kitagawa Yuichi、Seki Tomohiro、Fushimi Koji、Ito Hajime、Hasegawa Yasuchika
    • Journal Title

      Eur. J. Inorg. Chem.

      Volume: 2018 Issue: 5 Pages: 545-545

    • DOI

      10.1002/ejic.201701396

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Ion-Conductive and Vapoluminescent Porous Coordination Polymers Composed of Ruthenium(II) Metalloligand2017

    • Author(s)
      A. Watanabe, A. Kobayashi, E. Saitoh, Y. Nagao, S. Omagari, T. Nakanishi, Y. Hasegawa, W. M. Sameera, M. Yoshida and M. Kato
    • Journal Title

      Inorg. Chem.

      Volume: 56 Issue: 5 Pages: 3005-3013

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.6b03123

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Critical Role of Energy Transfer Between Terbium Ions for Suppression of Back Energy Transfer in Nonanuclear Terbium Clusters2016

    • Author(s)
      S. Omagari, T. Nakanishi, T. Seki, Y. Kitagawa, K. Fushimi, H. Ito, Y. Hasegawa
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/srep37008

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Molecular Design for Improving Photoluminescence Efficiency in Lanthanide Complexes2017

    • Author(s)
      S. Omagari, Y. Hasegawa
    • Organizer
      9th HOPE Meeting
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム(東京千代田区)
    • Year and Date
      2017-02-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mechanism Elucidation and Suppression of Back Energy Transfer in Nonanuclear Tb3+ Clusters2017

    • Author(s)
      Shun Omagari, Takayuki Nakanishi, Yuichi Kitagawa, Koji Fushimi, Yasuchika Hasegawa
    • Organizer
      Nagoya Univ.-Tsinghua Univ.-Toyota Motor Corp.-Hokkaido Univ. Joint Symposium
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] テルビウムクラスターにおけるエネルギー移動と発光特性2017

    • Author(s)
      大曲駿,中西貴之,北川裕一,伏見公志,長谷川靖哉
    • Organizer
      錯体化学若手の会夏の学校2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 九核希土類クラスターにおけるエネルギー移動と発光特性に関する研究2017

    • Author(s)
      大曲駿,中西貴之,北川裕一,伏見公志,長谷川靖哉
    • Organizer
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Concentration quenching mechanism of Ytterbium(III) coordination polymer2017

    • Author(s)
      Shun Omagari, Takayuki Nakanishi, Yuichi Kitagawa, Koji Fushimi, Yasuchika Hasegawa
    • Organizer
      錯体化学会第67回討論会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Energy Transfer and Luminescence Properties of Nonanuclear Rare-Earth Clusters including Terbium and Gadolinium2017

    • Author(s)
      大曲駿,中西貴之,北川裕一,伏見公志,長谷川靖哉
    • Organizer
      2017年応用物理学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Dependency of Spin of Lanthanide Electrons on Ligand Emission in Lanthanide Clusters2016

    • Author(s)
      大曲駿,中西貴之,北川裕一,伏見公志,長谷川靖哉
    • Organizer
      2016年光化学討論会
    • Place of Presentation
      東京大学駒場第一キャンパス(東京都目黒区)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Excited State Dynamics of Nonanuclear Tb(III) Clusters2016

    • Author(s)
      S. Omagari, T. Nakanishi, Y. Kitagawa, K. Fushimi, Y. Hasegawa
    • Organizer
      Rare Earths 2016
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 先端材料化学研究室

    • URL

      http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/amc/8.STUDENTS/2016/2016%20hayao/hayao-index.htm

    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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