| Project/Area Number |
22K20558
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0502:Inorganic/coordination chemistry, analytical chemistry, inorganic materials chemistry, energy-related chemistry, and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 金属クラスター / クラスター錯体 / 鉄族元素 / 超常磁性 |
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| Outline of Research at the Start |
鉄やコバルトなどの鉄族元素はバルク状態で強磁性を示すが、これらの金属粒子は一定のサイズより小さくなると超常磁性を示すことが知られている。本研究では、鉄族原子を含む配位子保護金属クラスターを精密合成し、磁性を測定する。また、単結晶X線構造解析により、合成したクラスターについて原子レベルでの正確な構造決定を行う。クラスターの磁性と三次元構造についての知見を組み合わせることで、超常磁性状態が発現する機構について深く理解する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this project, we have performed atomically precise synthesis and structure determination of iron-group metal clusters and studied their magnetism in order to gain insight into the mechanism of superparamagnetism. For example, we synthesized low-valent metal amide complexes with bulky ligand as precursors for the cluster synthesis. Then, the precursor was treated with pinacolborane in the presence of phosphine ligands, hoping that ligand-protected metal clusters can be obtained. As-synthesized clusters were characterized by X-ray crystallography to determine their geometrical structures. Mass spectrometric analysis was performed to confirm the chemical formula. Magnetism of the clusters were studied to unveil the spin state of the nanosized iron-group metal clusters.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、ナノサイズの鉄族金属クラスターを合成し、磁性について比較することで超常磁性限界発現機構について解明することを目的とした。今回合成したクラスター群のサイズ領域では、メカニズムの完全な解明には至らなかったが、本研究によりナノサイズの鉄族金属クラスターの磁性について重要な知見が得られた。また合成した鉄族金属クラスターについては、磁性材料のみならず、触媒反応への応用なども期待できる。
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