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化学修飾による電子相関効果とπーd相互作用の制御

Publicly Offered Research

Project AreaNew Frontier in Materials Science Opened by Molecular Degrees of Freedom
Project/Area Number 23110701
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

稲辺 保  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20168412)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsπ-d導電体 / 大環状π共役系配位子 / 電子相関 / 磁気輸送特性 / 分子性導電体 / 接触型ドーピング
Outline of Annual Research Achievements

本研究は大環状π共役系配位子錯体を構成成分とするπ-d系の開発と有機結晶界面の接触型ドーピングによる機能開拓を目的としている。
24年度は、電子相関効果が弱まっていることが示唆されているπ-d系として軸配位型フタロシアニンの一次元導電体であるエタノールが配位したアルカリ金属部分酸化塩の作製を引き続き行った。one-pot電解法でFe系のNa塩の作製に成功し、またFeIIの塩を出発原料として電解することで、K塩の作製にも成功したが、磁気物性および磁気輸送特性の測定に適したサイズの結晶の作製には至っていない。π-d系としてより大きな磁気モーメントが導入されたCrIIIの系について一次元部分酸化塩の作製に成功し、電気物性、磁気物性、磁気輸送特性を測定した。Fe系とは異なり磁気異方性は小さいが、電荷不均化はFe系と同程度であり、ある程度の大きさの負の磁気抵抗も観測されている。また、他の大環状π共役系配位子として、ポルフィリン系の研究も進め、H2(tmp)およびH2(tpp)を電子供与体成分とする電荷移動錯体の作製を行い、HOMOとなりうる2つの分子軌道があるが、錯体中の分子間の重なり積分の評価から、電荷移動相互作用には両方の軌道が関与していることが見出された。中心金属の導入と軸配位型錯体の作製にも成功し、電解酸化によりラジカル結晶が得られることを見出している。
接触型ドーピングについては、Mott絶縁体であるET-F2TCNQ錯体結晶にTTFを接触させることで界面が高伝導化することを見出している。ここで注目したいのは両結晶間で成分交換が起きて生じるTTF-F2TCNQも絶縁体であることである。つまり、ここでの高伝導化はTTFからET-F2TCNQに電荷注入が起こってMott絶縁状態が融解しており、接触型ドーピングが電子状態を制御する手法として有効であることを示している。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (68 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 14 results) Presentation (54 results)

  • [Journal Article] Charge-transfer complexes of meso-substituted porphines2013

    • Author(s)
      J. F. F. Jose-Larong, Y. Takahashi, T. Inabe
    • Journal Title

      Struct. Chem.

      Volume: 24 Pages: 113-122

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    • Author(s)
      D. E. C. Yu, A. Kikuchi, T. Taketsugu, T. Inabe
    • Journal Title

      J. Chem.

      Volume: 2013 Issue: 1

    • DOI

      10.1155/2013/486318

    • NAID

      120005090602

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    • Author(s)
      Kiyoshi TORIZUKA, Hiroyuki TAJIMA, Munenori INOUE, Noriaki HANASAKI, Masaki MATSUDA, Derrick E. C. YU, Toshio NAITO, and Tamotsu INABE
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 82 Issue: 3 Pages: 034719-034719

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.034719

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    • Author(s)
      Y. Nakagawa, Y. Takahashi, J. Harada, T.Inabe
    • Journal Title

      Acta Crystallogr. Sect. C

      Volume: 69 Issue: 4 Pages: 400-402

    • DOI

      10.1107/s0108270113003685

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    • Author(s)
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      J. Supercond. Nov. Magn.

      Volume: 26 Pages: 1679-1682

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      T. Miyahira, H. Hasegawa, Y. Takahashi, T. Inabe
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      Cryst. Growth Des

      Volume: (in press) Issue: 5 Pages: 1955-1960

    • DOI

      10.1021/cg301852k

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    • Journal Title

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology

      Volume: 10 Issue: 0 Pages: 92-96

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2012.92

    • NAID

      130004933718

    • ISSN
      1348-0391
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    • Author(s)
      T. Naito, S. Matsuo, T. Inaba, and Y. Toda
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. C

      Volume: 116 Issue: 3 Pages: 2588-2593

    • DOI

      10.1021/jp210966u

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      T. Naito, T. Karasudani, K. Ohara,T. Takano, Y. Takahashi, T. Inabe, K. Furukawa, T. Nakamura
    • Journal Title

      Adv. Mater

      Volume: 24 Issue: 46 Pages: 6153-6157

    • DOI

      10.1002/adma.201203153

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      T. Naito, T. Karasudani, S. Mori, K. Ohara, K.Konishi, T. Takano, Y. Takahashi, T. Inabe, S. Nishihara, K. Inoue
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc

      Volume: 134 Issue: 45 Pages: 18656-18666

    • DOI

      10.1021/ja306260b

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      Y. Takahashi, Y. Nakagawa, K. Hayakawa, T.Inabe, T. Naito
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett

      Volume: 101 Issue: 10

    • DOI

      10.1063/1.4750066

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    • Author(s)
      Y. Tanaka, M. Ishikawa, N. Watanabe, Y. Takahashi, T. Naito, T. Inabe
    • Journal Title

      Crystals

      Volume: 2 Issue: 3 Pages: 946-957

    • DOI

      10.3390/cryst2030946

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    • Author(s)
      Y. Takahashi, K. Hayakawa, T. Naito, T.Inabe
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. C

      Volume: 116 Issue: 1 Pages: 700-703

    • DOI

      10.1021/jp2074368

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  • [Journal Article] Structural Characteristics in a Stable Metallic ET Salt with Unusually High Oxidation State (ET : Bis(ethylenedithio)tetrathiafulvalene)2012

    • Author(s)
      H.Minemawari, J.Fe F.Jose, Y.Takahashi, T.Naito, T.Inabe
    • Journal Title

      Bull.Chem.Soc.Jpn.

      Volume: 85 Pages: 335-340

    • NAID

      10030219247

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      横倉聖也, 高橋幸裕, 長谷川裕之, 原田潤, 稲辺保
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      日本化学会第93春季年会
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      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(草津市)
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      2013-03-22
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      滝田悠介, 高橋幸裕, 長谷川裕之, 原田潤, 稲辺保, 神田成慶, 花咲徳亮
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      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(草津市)
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      日本化学会第93春季年会
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      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(草津市)
    • Year and Date
      2013-03-22
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      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(草津市)
    • Year and Date
      2013-03-22
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      2013-01-29
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      ElecMol’12
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      MINATEC(フランス)
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      2012-12-01
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      MDF2012
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      宮崎国際会議場(宮崎市)
    • Year and Date
      2012-12-01
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    • Organizer
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      東京大学本郷キャンパス(東京都)
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      東京大学本郷キャンパス(東京都)
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      2012-09-18
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      高橋幸裕、横倉聖也、中川裕貴、三笠仁裕、長谷川裕之、原田潤、稲辺保
    • Organizer
      第6回分子科学討論会
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      東京大学本郷キャンパス(東京都)
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      2012-09-18
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      中島悠希、高橋幸裕、原田潤、稲辺保
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      第6回分子科学討論会
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      東京大学本郷キャンパス(東京都)
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      2012-09-18
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      東京大学本郷キャンパス(東京都)
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      2012-09-18
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      窪田啓之、高橋幸裕、長谷川裕之、原田潤、稲辺保
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      中島悠希, 横倉聖也, 早川渓, 高橋幸裕, 長谷川裕之, 稲辺保, 内藤俊雄
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会2012
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学日吉キャンパス(横浜市)
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 電荷移動錯体結晶表面に成長するナノサイズ結晶(2)2012

    • Author(s)
      中川裕貴, 高橋幸裕, 長谷川裕之, 稲辺保, 内藤俊雄
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会2012
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学日吉キャンパス(横浜市)
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 電荷移動錯体Anthracene-TCNQの構造相転移2012

    • Author(s)
      横倉聖也, 高橋幸裕, 長谷川裕之, 稲辺保
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会2012
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学日吉キャンパス(横浜市)
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  • [Presentation] EtOHを含むFe-フタロシアニンの構造と物性2012

    • Author(s)
      滝田悠介, 高橋幸裕, 長谷川裕之, 稲辺保
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会2012
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学日吉キャンパス(横浜市)
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  • [Presentation] 弱い電荷移動相互作用をもつ分子錯体中の分子運動2012

    • Author(s)
      足達俊祐, 高橋幸裕, 長谷川裕之, 稲辺保
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会2012
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学日吉キャンパス(横浜市)
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  • [Presentation] Crystal Structure and Physical Properties of meso-Substituted Porphyrin Charge-Transfer Complexes2011

    • Author(s)
      J.Fe F.Jose, Y.Takahashi, T.Inabe, T.Naito
    • Organizer
      日本化学会北海道支部2011年夏季研究発表会
    • Place of Presentation
      室蘭工業大学(室蘭市)
    • Year and Date
      2011-07-23
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  • [Presentation] 電荷移動錯体結晶表面に成長するナノサイズ結晶2011

    • Author(s)
      中川裕貴, 室井俊介, 高橋幸裕, 稲辺保, 内藤俊雄
    • Organizer
      日本化学会北海道支部2011年夏季研究発表会
    • Place of Presentation
      室蘭工業大学(室蘭市)
    • Year and Date
      2011-07-23
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  • [Presentation] 2つの相転移を有する電荷移動錯体の整流特性2011

    • Author(s)
      横倉聖也, 高橋幸裕, 稲辺保, 内藤俊雄
    • Organizer
      日本化学会北海道支部2011年夏季研究発表会
    • Place of Presentation
      室蘭工業大学(室蘭市)
    • Year and Date
      2011-07-23
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  • [Presentation] Transport Characteristics of Carrier Doped Molecular Solids by Conjugating with Donor Crystal2011

    • Author(s)
      Y.Takahashi, K.Hayakawa, S.Yokokura, Y.Nakagawa, T.Naito, T.Inabe
    • Organizer
      ICMAT2011
    • Place of Presentation
      Suntec Singapore(シンガポール)
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  • [Presentation] Physical Properties of MV[Ni(dmit)_2]_2 with Optically Responsive Conduction2011

    • Author(s)
      T.Takano, Y.Takahashi, T.Naito, T.Inabe
    • Organizer
      ICMAT2011
    • Place of Presentation
      Suntec Singapore(シンガポール)
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  • [Presentation] Functional Nano-Size Crystals Grown on the Surface of TCNQ Complex Crystal2011

    • Author(s)
      K.Hayakawa, S.Muroi, Y.Takahashi, T.Inabe, T.Naito
    • Organizer
      ECME2011
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      The AXA Auditorium(スペイン)
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  • [Presentation] Charge-Transfer Complexes of meso-Substituted Porphyrins2011

    • Author(s)
      J.F.F.Jose, Y.Takahashi, T.Inabe, T.Naito
    • Organizer
      ECME2011
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      The AXA Auditorium(スペイン)
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  • [Presentation] Contact Carrier Doping to the Organic Mott Insulator Single Crystal2011

    • Author(s)
      Y.Nakagawa, Y.Takahashi, T.Inabe, T.Naito
    • Organizer
      ECME2011
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      The AXA Auditorium(スペイン)
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  • [Presentation] Electrical Properties of MV[Ni(Dmit)_2]_2 with Optically Responsive Conduction2011

    • Author(s)
      T.Takano, Y.Takahashi, T.Inabe, T.Naito
    • Organizer
      ECME2011
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      The AXA Auditorium(スペイン)
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  • [Presentation] Carrier Doping and Patterning Electrodes on Molecular Crystals by Conjugating Donor Crystal2011

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      Y.Takahashi, K.Hayakawa, Y.Nakagawa, S.Yokokura, T.Inabe, T.Naito
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      ECME2011
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      The AXA Auditorium(スペイン)
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  • [Presentation] Reversible Rectification of a CT Complex at Structural Phase Transitions2011

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      S.Yokokura, Y.Takahashi, T.Inabe, T.Naito
    • Organizer
      ECME2011
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      The AXA Auditorium(スペイン)
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  • [Presentation] 有機Mott絶縁体結晶への接触型ドーピング2011

    • Author(s)
      中川裕貴, 高橋幸裕, 長谷川裕之, 稲辺保
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      第5回分子科学討論会2011札幌
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      札幌コンベンションセンター(札幌市)
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      第5回分子科学討論会2011札幌
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      札幌コンベンションセンター(札幌市)
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  • [Presentation] 2つの相転移を有する分子結晶における整流効果2011

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      横倉聖也, 高橋幸裕, 長谷川裕之, 稲辺保
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      第5回分子科学討論会2011札幌
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      高橋幸裕, 早川渓, 中川裕貴, 横倉聖也, 長谷川裕之, 稲辺保
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      第5回分子科学討論会2011札幌
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      札幌コンベンションセンター(札幌市)
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      高野崇廣, 高橋幸裕, 稲辺保, 内藤俊雄
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      第5回分子科学討論会2011札幌
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      札幌コンベンションセンター(札幌市)
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      富山大学(富山市)
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      第20回有機結晶シンポジウム
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      富山大学(富山市)
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      横倉聖也, 高橋幸裕, 長谷川裕之, 稲辺保
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      第20回有機結晶シンポジウム
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      富山大学(富山市)
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      稲辺保
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      第20回有機結晶シンポジウム
    • Place of Presentation
      富山大学(富山市)(招待講演)
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  • [Presentation] TTFを接触させた有機単結晶表面の伝導特性22011

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      高橋幸裕, 早川渓, 中川裕貴, 長谷川裕之, 稲辺保
    • Organizer
      第20回有機結晶シンポジウム
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      富山大学(富山市)
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  • [Presentation] 光応答性を示す分子性結晶の電気物性2011

    • Author(s)
      高野崇廣, 高橋幸裕, 稲辺保, 内藤俊雄
    • Organizer
      第20回有機結晶シンポジウム
    • Place of Presentation
      富山大学(富山市)
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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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