The electronic structure of endohedral fullerenes

• Project/Area Number: 18350068
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Functional materials chemistry
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: HINO Shojun Ehime University, 大学院・理工学研究科, 教授 (10105827)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MIYAZAKI Takafumi 愛媛大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70260156) ; KUBOZONO Yoshihiro 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (80221935)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥18,490,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥3,690,000); Fiscal Year 2008: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000); Fiscal Year 2007: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000); Fiscal Year 2006: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
• Keywords: 電気・磁気的性質 / 電子状態 / 光電子分光 / フラーレン / 有機導電体 / FET / ナノネットワーク

Research Abstract

Y2C2@C82, La2@C78など一連の多原子内包フラーレンの紫外光電子スペクトル(UPS)を測定した。その結果、3つの構造異性体があるY2C2@C82では、内包されているY2C2クラスターの酸化状態は同じであっても、π電子状態は大きく異なっていることが判明した。また、これら構造異性体の中で一番対称性の高いC2v対称のY2C2@C82(III)の内包原子団は理論計算とUPSの比較から4面体構造をなしていることが明らかとなった。また、C82ケージに内包されているM2C2(M=Er, Lu, Ti, etc)でも、Y2C2@C82と同じケージの対称性を持つ場合にはほぼ同様の電子状態をもっていることが明らかとなった。一方、C78ケージに関して、La2やTi2C2といった原子団はいずれも同じD3h対称のC78ケージに内包されるが、これらの内包フラーレンが与えるスペクトルは大きく異なっており、La2@C78とTi2C2@C78の電子状態には顕著な相違があることが判明した。この原因を理論計算から検討したところ、Ti原子とケージおよび内包されている炭素原子との間に軌道混成が起こり、C78ケージの電子状態に影響を与えていることが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Hisanori Shinohara (2009)
  • Author(s): Shojun Hino, Takafumi Miyazaki, Yusuke Aoki, Norihiko Wanita, Masayuki Kato, Ryohei Sumii, Takao Akachi, Takeshi Inoue, Yasuhiro Ito, Toshiki Sugai
  • Journal Title: Bull. Chem. Soc. Jpn (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (2009)
  • Author(s): Yohei Ohta, Ryoji Mitsuhashi, Rhyo Nouchi, Akihiko Fujiwara, Shojun Hino, Yoshihiro Kubozono
  • Journal Title: Appl Phys. Lett 94
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] C70 close-packed surface and single molecule void-formation by local electric field through a scanning tunneling microscope tip (2009)
  • Author(s): Y. Ohta, R. Mitsuhashi, R. Nouchi, A. Fujiwara, S. Hino, Y. Kubozono
  • Journal Title: Appl. Phys. Lett. 94
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-pressure Transport Study of a Charge-transfer Salt Based on Cytosine and TCNQ using a Diamond Anvil Cell (2008)
  • Author(s): M. Sakata, M. Maesato, T. Miyazaki, K. Nishimura, T. Murata, H. Yamochi, G. Saito
  • Journal Title: J. Phys. Conf. Ser. 132
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ultraviolet Photoemission Study of Lithium Nickel 0xide : A Contact of Valence Band Structure and Selective Oxidation (2008)
  • Author(s): T. Miyazaki, D. Yoshimura, K. Okudaira
  • Journal Title: Applied Catalysis A 338 Pages: 79-82
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (2007)
  • Author(s): Shojun Hino, Masayuki Kato, Daisuke Yoshimura, Hiroe Moribe, Hisashi Umemoto, Yasuhitro Ito, Toshiki Sugai, Hisanori Shinohara, Minoru Otani, Yoshihide Yoshimoto, Susumu Okada
  • Journal Title: Phys. Rev B 75
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (2007)
  • Author(s): Sugiura K.-I., Kato A., Iwasaki K., Miyasaka, H., Yamashita M., Hino S.
  • Journal Title: Arnold D. P., Chem. Commun No.20 Pages: 2046-2047
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Unusual regioselective mercuration of metalloporphyrins and its potential applications (2007)
  • Author(s): K.-I. Sugiura, A. Kato, K. Iwasaki, H. Miyasaka, M. Yamashita, S. Hino, D. P. Arnold
  • Journal Title: Chemical Communications Pages: 2046-2046
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ultraviolet Photoemission Study of Lithium Nickel Oxide:A Contact of Valence Band Structure and Selective Oxidation (2007)
  • Author(s): T.Miyazaki, D.Yoshimura, and K.Okudaira
  • Journal Title: Applied Catalysis A, General 338 Pages: 79-82
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of encapsulated atoms on the electronic structure of the fullerene cage : A case study on La_2@C_<78> and Ti_2C_2@C_<78> via ultraviolet photoelectron spectroscopy (2007)
  • Author(s): Shojun Hino
  • Journal Title: Physical Review B 75 Pages: 125418-125418
• [Journal Article] (2006)
  • Author(s): S. Hino
  • Journal Title: J. Low Temperature Physics 142 Pages: 127-132
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (2006)
  • Author(s): H. Kusai, T. Nagano, K. Imai, Y.Kubozono, Y. Sako, Y. Takaguchi, A. Fijiwara, Y. Iwasa, S. Hino
  • Journal Title: Appl. Phys. Letts 88
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electron Interaction between Encapsulated Atoms and p-Electrons in a Fullerene cage (2006)
  • Author(s): Shojun Hino
  • Journal Title: Journal of Low temperature Physics In press(online)
• [Journal Article] Fabrication of field-effect transistor devices with fullerodendron by solution process (2006)
  • Author(s): Haruka Kusai
  • Journal Title: Applied Physics Letters 88 Pages: 173509-173509
• [Journal Article] Photoelectron spectroscopy of a New Type Electron Acceptor,5,6,11,11-Tetraazanaphtacene, (2006)
  • Author(s): Shojun Hino
  • Journal Title: 455 Pages: 205-205
• [Journal Article] Electronic Structure of Yttrium and Carbon Atoms Encapsulated Metallofullerenes, Y_2C_2@C_82 : Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy and Theoretical Calculation
  • Author(s): S. Hino, T. Miyazaki, Y. Aoki, N. Wanita, M. Kato, R. Sumii, T. Akachi, T. Inoue, Y. Ito, T. Sugai, H. Shinohara
  • Journal Title: Bull. Chem. Soc. Jpn. (印刷中)
  • NAID: 10025126944
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Lu_2@C_<80>とLu_2C_2@C_<80>の紫外光電子スペクトル (2009)
  • Author(s): 宮崎隆文、青木雄祐、徳本頌治、隅井良平、沖本治哉、梅本久、赤池祐彦、伊藤靖浩、篠原久典、日野照純
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] Lu_2@C_<80>とLu_2C_2@C_<80>の紫外光電子スペクトル (2009)
  • Author(s): 宮崎隆文, 青木雄祐, 徳本頌治, 隅井良平, 沖本治哉. 梅本久, 赤池祐彦, 伊藤靖浩, 篠原久典, 日野照純
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 東京(立教大学)
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] Sc_2C_2@C_<82>(II)の紫外光電子スペクトル (2009)
  • Author(s): 宮崎隆文、青木雄祐、徳本頌治、隅井良平、沖本治哉、梅久、伊藤靖浩、篠原久典、日野照純
  • Organizer: フラーレン・ナノチューブ学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2009-03-03
• [Presentation] S_<C2>C_2@C_<82>(II)の紫外光電子スペクトル (2009)
  • Author(s): 宮崎隆文, 青木雄祐, 徳本頌治, 隅井良平, 沖本治哉, 梅本久, 伊藤靖浩, 篠原久典, 日野照純
  • Organizer: フラーレン・ナノチューブ学会
  • Place of Presentation: 名古屋(名城大学)
  • Year and Date: 2009-03-03
• [Presentation] 層状Li-Ni系複合酸化物のメタン選択酸化機能と電子構造 (2008)
  • Author(s): 宮崎隆文, 田中宏明, 隅井良平, 日野照純
  • Organizer: 日本化学会西日本大会
  • Place of Presentation: 長崎(長崎大学)
  • Year and Date: 2008-11-14
• [Presentation] LiNiO_2薄膜によるメタン酸化カップリング反応 (2008)
  • Author(s): 亀井嗣人, 宮崎隆文, 日野照純
  • Organizer: 日本化学会西日本大会
  • Place of Presentation: 長崎(長崎大学)
  • Year and Date: 2008-11-14
• [Presentation] 多核原子内包フラーレン-紫外光電子スペクトルと構造・電子状態(V) (2008)
  • Author(s): 宮崎隆文、青木雄祐、徳本頌治、隅井良平、沖本治哉、梅本久、赤池祐彦、伊藤靖浩、篠原久典、日野照純
  • Organizer: 分子科学討論会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-09-27
• [Presentation] 多核原子内包フラーレン-紫外光電子スペクトルと構造・電子状態(V)- (2008)
  • Author(s): 宮崎隆文, 青木雄祐, 徳本頌治, 隅井良平, 沖本治哉, 梅本久, 赤池祐彦, 伊藤靖浩, 篠原久典, 日野照純
  • Organizer: 分子科学会
  • Place of Presentation: 福岡(九州大学)
  • Year and Date: 2008-09-27
• [Presentation] ルテチウム内包フラーレンにおける内包原子からケージへの電子移動 (2008)
  • Author(s): 宮崎隆文、隅井良平、梅本久、沖本治哉、菅井俊樹、篠原久典、日野照純
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 盛岡
  • Year and Date: 2008-09-22
• [Presentation] ルテチウム内包フラーレンにおける内包原子からゲージへの電子移動 (2008)
  • Author(s): 宮崎隆文, 隅井良平, 梅本 久, 沖本治哉, 菅井俊樹, 篠原久典, 日野照純
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 盛岡(岩手大学)
  • Year and Date: 2008-09-22
• [Presentation] M_2@C_<80>(M=La、Ce、Lu、LuC)の紫外光電子分光 (2008)
  • Author(s): 宮崎隆文、青木雄祐、徳本頌治、隅井良平、沖本治哉、梅本久、赤池祐彦、伊藤靖浩、篠原久典、日野照純
  • Organizer: フラーレン・ナノチューブ学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-08-27
• [Presentation] M_2@C_<80>(M=La, Ce, Lu, LuC)の紫外光電子分光 (2008)
  • Author(s): 宮崎隆文, 青木雄祐, 徳本頌治, 隅井良平, 沖本治哉, 梅本久, 赤池祐彦, 伊藤靖浩, 篠原久典, 日野照純
  • Organizer: フラーレン・ナノチューブ学会
  • Place of Presentation: 東京(東京工業大学)
  • Year and Date: 2008-08-27
• [Presentation] Lu内包フラーレンにおける電荷移動量の推定フラーレン (2008)
  • Author(s): 宮崎隆文、隅井良平、梅本久、沖本治哉、菅井俊樹、篠原久則、日野照純
  • Organizer: ナノチューブ学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2008-03-04
• [Presentation] Lu内包フラーレンにおける電荷移動量の推定 (2008)
  • Author(s): 宮崎 隆文、隅井 良平、梅本 久、沖本 治哉、菅井 俊樹、篠原 久則、日野 照純
  • Organizer: 第34回フラーレンナノチューブ総合シンポジウム
  • Place of Presentation: 名城大学
  • Year and Date: 2008-03-04
• [Presentation] 内包原子団とフラーレンケージの相互作用 (2008)
  • Author(s): 日野照純
  • Organizer: 特定領域研究「新しい環境下における分子性導体の特異な機能の探索」シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-01-07
• [Presentation] How the encapsulated atoms affect the electronic structure of the fullerene cage (2007)
  • Author(s): Shojun Hino
  • Organizer: Initiatives for Attractive Education in Graduate Schools-International Symposium for Science, Technology and Education with Synchrotron Radiation Facility
  • Place of Presentation: Okayama University,Okayama
  • Year and Date: 2007-12-21
• [Presentation] 内包金属はフラーレンケージにどの電子状態にどのような影響を与えるか? (2007)
  • Author(s): 日野照純
  • Organizer: UVSORユーザーズミーティング
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2007-11-15
• [Presentation] 内包金属はフラーレンケージの電子状態にどのような影響を与えるか? (2007)
  • Author(s): 日野 照純
  • Organizer: UVSORユーザーズミーティング
  • Place of Presentation: 自然科学機構 岡崎コンフェレンスセンター
  • Year and Date: 2007-11-15
• [Presentation] Interaction between encapsulated atoms and fullerene cages (2007)
  • Author(s): Shojun Hino
  • Organizer: The 9th China-Japan Joint Symposium on Conduction and Photoconduction in Organic Solids and Related Phenomena
  • Place of Presentation: Beijing
  • Year and Date: 2007-10-28
• [Presentation] Interaction between encapsulated atoms and fullerene cages (2007)
  • Author(s): Shojun Hino
  • Organizer: The 9th China-Japan Joint Symposium on Conduction and Photoconduction in Organic Solids and Related Phenomena
  • Place of Presentation: Beijing,China
  • Year and Date: 2007-10-28
• [Presentation] Luクラスター内包フラーレンの電子状態 (2007)
  • Author(s): 日野照純、宮崎隆文、隅井良平、伊藤靖浩、梅本久、沖本治哉、菅井俊樹、篠原久典
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2007-09-23
• [Presentation] Luクラスター内包フラーレンの電子状態 (2007)
  • Author(s): 日野 照純、宮崎 隆文, 隅井 良平, 伊藤 靖浩、梅本 久, 沖本 治哉, 菅井 俊樹, 篠原 久典
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-23
• [Presentation] 多核原子内包フラーレン-紫外光電子スペクトルと構造・電子状態(IV)- (2007)
  • Author(s): 宮崎隆文、日野照純、加藤真之、隅井良平、梅本久、沖本治哉、伊藤靖浩、菅井俊樹、篠原久典
  • Organizer: 分子科学討論会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2007-09-20
• [Presentation] 多核原子内包フラーレン・紫外光電子スペクトルと構造電子状態(IV) (2007)
  • Author(s): 日野 照純, 宮崎 隆文, 加藤 真之, 隅井 良平, 梅本 久, 沖本 治哉, 伊藤 靖浩、菅井 俊樹, 篠原 久典
  • Organizer: 第1回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2007-09-20
• [Presentation] 層状LI-Ni系複合酸化物薄膜の紫外光電子スペクトル (2007)
  • Author(s): 宮崎 隆文、隅井 良平、日野 照純
  • Organizer: 第1回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2007-09-19
• [Presentation] How the encapsulated atoms affect the electronic structure of the fullerene cage? (2007)
  • Author(s): S. Hino, M. Kato, M. Otani, Y. Yoshimoto, S. Okada, T. Miyazaki, R. Sumii, D. Yoshimura, H. Horibe, H. Umemoto, Y. Ito, T. Sugai, H. Shinohara
  • Organizer: 15th International Conference on Vacuum Ultraviolet Radiation Physics
  • Place of Presentation: Berlin
  • Year and Date: 2007-08-02
• [Presentation] How the encapsulated atoms affect the electronic structure of the fullerene cage (2007)
  • Author(s): S.Hino, M.Kato, M.Otani, Y.Yoshimoto, S.Okada, T.Miyazaki, R.Sumii, D.Yoshimura, H.Horibe, H.Umemoto, Y. Ito, T.sugai, H.Shinohara
  • Organizer: 15th International Conference on Vacuum Ultraviolet Radiation Physics
  • Place of Presentation: Berlin,Germany
  • Year and Date: 2007-08-02
• [Presentation] Luクラスター内包フラーレンの光電子分光 (2007)
  • Author(s): 宮崎隆文、加藤真之、古川浩之介、隅井良平、梅本久、沖本治哉、菅井俊樹、篠原久典、日野照純
  • Organizer: フラーレン・ナノチューブ学会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2007-07-11
• [Presentation] Luクラスター内包フラーレンの光電子分光 (2007)
  • Author(s): 宮崎 隆文・日野 照純・加藤 真之・古川 浩之介・隅井 良平・梅本 久・沖本 治哉・菅井 俊樹・篠原 久典
  • Organizer: 第33回フラーレンナノチューブ総合シンポジウム
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2007-07-11
• [Presentation] フラーレンの光電子分光、15年 (2007)
  • Author(s): 日野照純
  • Organizer: UVSOR研究会「有機薄膜の放射光利用研究」
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2007-03-22
• [Presentation] Lu_2@C_<82>(II)の紫外光電子スペクトル (2007)
  • Author(s): 宮崎隆文、日野照純、加藤真之、古川浩之介、隅井良平、梅本久、沖本治哉、菅井俊樹、篠原久典
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2007-03-21
• [Presentation] Lu_2@C_<82>(II)の紫外光電子分光 (2007)
  • Author(s): 宮崎隆文、日野照純、加藤真之、古川浩之介、隅井良平、梅本久、沖本治哉、菅井俊樹、篠原久典
  • Organizer: フラーレン・ナノチューブ学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2007-02-15
• [Presentation] (2007)
  • Author(s): 長野高之、太田洋平、川崎菜穂子、野内亮、久保園芳博、藤原明比古、日野照純
  • Organizer: フラーレン・ナノチューブ学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2007-02-14
• [Presentation] フラロデンドロンのLB膜を用いた電界効果トランジスタの製作 (2007)
  • Author(s): 川崎菜穂子、長野高之、久保園芳博、高口豊、藤原明比古、日野照純
  • Organizer: フラーレン・ナノチューブ学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2007-02-13
• [Presentation] フラーレンケージと内包金属クラスターの相互作用 (2007)
  • Author(s): 日野照純
  • Organizer: 特定領域研究「新しい環境下における分子性導体の特異な機能の探索」シンポジウム
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2007-01-12
• [Presentation] Er2C2@C82(III)とEr2@C82(III)の紫外光電子スペクトル (2006)
  • Author(s): 日野照純、加藤真之、古川浩之介、宮崎隆文、隅井良平、吉村大介、伊藤靖浩、菅井俊樹、篠原久典
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2006-09-24
• [Presentation] 多核原子内包フラーレン-紫外光電子スペクトルと構造と電子状態(III) (2006)
  • Author(s): 日野照純、加藤真之、古川浩之介、宮崎隆文、隅井良平、吉村大介、伊藤靖浩、菅井俊樹、篠原久典
  • Organizer: 分子構造総合討論会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2006-09-22
• [Presentation] Er内包C_<82>の紫外光電子分光 (2006)
  • Author(s): 日野照純、加藤真之、古川浩之介、宮崎隆文、隅井良平、吉村大介、伊藤靖浩、菅井俊樹、篠原久典
  • Organizer: フラーレン・ナノチューブ学会
  • Place of Presentation: 津
  • Year and Date: 2006-07-14
• [Book] Electronic Structure of Encapsulated Fullerenes in Handbook of Nanophysics edited by K. D. Sattler (2009)
  • Author(s): Shojun Hino
  • Publisher: Taylor and Francis Books Inc.(印刷中)
• [Book] 情報機構 (2007)
  • Author(s): 日野照純
  • Publisher: 「有機物質の導電性と電子状態」有機エレクトロニクスの展開の1章
• [Book] 有機エレクトロニクスの展開 (2007)
  • Author(s): 日野 照純, 他
  • Total Pages: 263
  • Publisher: 情報機構
• [Book] Electronic Structure of Encapsulated Fullerenes(in Handbook of Nanophysics edited by K. D. Sattler)(in press)
  • Author(s): S. Hino
  • Publisher: Taylor and Francis Books Inc