| Project/Area Number |
21K14646
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
関根 良博 熊本大学, 大学院先導機構, 准教授 (40733465)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 金属錯体 / 電子移動 / 金属錯体化学 / 磁性 / 電子ドナー・アクセプター |
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| Outline of Research at the Start |
電荷移動錯体は、電子ドナー・アクセプター分子間の電荷移動に伴い電子や磁気スピンが相乗的に機能するため、特異な電気伝導性や磁気特性を示す。さらに、ドナーアクセプター分子のフロンティアオービタルを精密に設計することで外場誘起電子移動を制御し、電子状態変化を利用した多重安定性の創出、および物性変換が可能である。本研究では、非対称電荷移動型金属錯体を新たに創出し、異方的電子移動に基づく機能性の発現を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
外部刺激に応答して、構造や電子状態/スピン状態を変換可能なスピン転移化合物や磁性体については、基礎的な分子設計指針は確立されつつある。一方で電子移動の自在制御及び機能発現に関する学理は、未だ開拓が十分ではない。外場応答性金属錯体の機能開拓に関する研究の観点から、本研究で着目する外場誘起電子移動が織り成す新物性科学への期待は極めて大きい。電子ドナー（D）アクセプター（A）型電子移動系においても、刺激によって物性が変換可能な構造・電子状態と磁性が強く相関した系であり、分子スイッチやメモリー素子への応用が期待される興味深い化合物群である。
本研究では、電子DAユニットが連結したDA型金属錯体を合成し、熱や光、圧力印加、ゲスト分子の吸脱着等の外部刺激に応じてD/A間電子移動(D0A0⇔D+A－)の解明を目指した。外場応答性分子と異種分子との共結晶化によって、電子移動挙動が変化することを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
対象となる電荷移動型錯体の探索の結果、特異な磁気挙動を示す金属錯体の合成に成功している。分子の化学修飾により、磁気挙動が精密に制御可能なことを見出している。一部の化合物において電気物性測定に遅れが出ているが、良質な結晶化条件を見出したためこれらは解決できる予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
結晶内の配向制御を目指し、分子の化学修飾の最適化を行い、共結晶化について検討する。既に得られたいくつかの集積体に関して、磁気的・電気的測定を行い、構造と物性相関を明らかにすることで、分子設計方法を確立する。
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