イオン対工学に基づく金属クラスターの構造・物性の協奏設計

• Project/Area Number: 23K26631
• Project/Area Number (Other): 23H01938 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
• Research Institution: Osaka Metropolitan University
• Principal Investigator: 中嶋 琢也 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70379543)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2026: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2025: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2024: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2023: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
• Keywords: 金属クラスター / イオン / 発光 / 精密合成

Outline of Research at the Start

特定数の配位子と金属原子から構成される金属クラスターは、バルクの金属とは異なる特異的な物性を発現する。その物性は離散的なエネルギー準位を取る超原子軌道に基づく電子構造に由来し、クラスターの組成・原子配列などの構造因子に依存する。一方、多くのクラスターが有するイオン性の特徴にはあまり注目されていない。本研究では、金属クラスターの荷電状態が重要な構造因子となり得ることを提案し、イオン対工学に基づく機能物性設計の方法論を確立することを目的とする。適切な対イオンの選択により、電荷の局在状態を通じて、金属クラスター静電場(広がり、異方性など)を制御し、超原子軌道を含めたエネルギー準位へアプローチする。