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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Development of luminescence properties by the manipulation of interface in Soft Crystals

Planned Research

Project AreaSoft Crystals: Science and Photofunctions of Easy-Responsive Systems with Felxibility and Higher-Ordering
Project/Area Number 17H06374
Research InstitutionAoyama Gakuin University

Principal Investigator

長谷川 美貴  青山学院大学, 理工学部, 教授 (70306497)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山中 正道  明治薬科大学, 薬学部, 教授 (10377715)
徐 超男  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 総括研究主幹 (70235810)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2022-03-31
Keywordsソフトクリスタル / 希土類錯体 / 発光 / 構造解析 / 界面錯形成
Outline of Annual Research Achievements

前年度までの成果を基盤とし、分子性界面に着目した発光性希土類錯体を中心としたソフトクリスタルの研究に注力した。キラルな部位を有する両親媒性希土類錯体を新規に開拓し、単分子累積膜法のひとつであるラングミュアブロジェット(LB)膜法により、精緻な準安定構造配列を得ることができた。この手法で、本研究グループではこれまでに配位子の電子遷移を希土類イオンに転写する場を構築できることを証明しており、これは直線偏光発光として現れる。今回は、同時に円偏光発光を増強する薄膜であることを証明することができ、現在論文投稿中である。
また、希土類イオンは内殻遷移金属に分類され、その電子配置から電子状態や分子構造および配列の予測は課題のひとつであった。実験による結晶成長や構造解析が困難な系では、ソフトクリスタル特性を示す、例えばベイポクロミック発光を示すような希土類錯体の中間構造や相転移後の構造を予測する計算方法が有益である。そのためには、まず希土類イオンのvan der Waalsパラメータを系統的に求める必要がある。そこで、ビピリジン誘導体を配位子とする一連の希土類錯体の実測の構造解析を基に、10種の希土類元素のvan der Waalsパラメータの決定を試み、成果を得ることができた。すなわち、これらの元素のランタノイド収縮あるいは原子番号のトレンドに従い、van der Waalsパラメータは秩序だった値を示す。このうち、ユウロピウムについては4種の誘導体にこの値を適用することで、実測を満足することも確認できた。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Luminescence of lanthanide complexes: From fundamental to prospective approaches related to water- and molecular-stimuli2022

    • Author(s)
      Hasegawa Miki、Ohmagari Hitomi、Tanaka Hideyuki、Machida Kanade
    • Journal Title

      Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews

      Volume: 50 Pages: 100484~100484

    • DOI

      10.1016/j.jphotochemrev.2022.100484

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hidden Heterometallic Interaction Emerges from Resonant Inelastic X-ray Scattering in Luminescent Tb-Pt Molecules2022

    • Author(s)
      Yoshida, Takefumi; Shabana, Ahmed; Izuogu, David; Fuku, Kentaro; Sato, Tetsu; Zhang, Haitao ; Yamamoto, Yukina; Kamata, Jun; Ohmagari, Hitomi ; Hasegawa, Miki; Cosquer, Goulven; Takaishi, Shinya; Kaneko, Takuma; Uruga, Tomoya; Iwasawa, Yasuhiro; Yamashita, Masahiro
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: xxx Pages: xxx

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Asymmetric Lumino-Transformer: Circularly Polarized Luminescence of Chiral Eu(III) Coordination Polymer with Phase Transition Behavior2022

    • Author(s)
      Tsurui, Makoto; Kitagawa, Yuichi; Shoji, Sunao; Ohmagari, Hitomi ; Hasegawa, Miki; Gon, Masayuki; Tanaka, Kazuo; Kobayashi, Masato; Taketsugu, Tetsuya; Fushimi, Koji; Hasegawa, Yasuchika
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry B

      Volume: xxx Pages: xxx

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Computational Studies for Crystal Structures of Helicate Lanthanide Complexes Based on X-ray Analyses2021

    • Author(s)
      Nakayama Naofumi、Hijikata Masahiro、Ohmagari Hitomi、Tanaka Hideyuki、Inazuka Yudai、Saito Daisuke、Obata Shigeaki、Ohta Kazuo、Kato Masako、Goto Hitoshi、Hasegawa Miki
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 94 Pages: 2973~2981

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210339

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Luminescence of Chiral and Helicate Lanthanide Complexes2022

    • Author(s)
      Miki Hasegawa
    • Organizer
      International CREST-CPL Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Enhancement of lanthanide luminescence property via the soft crystalline state2021

    • Author(s)
      Miki Hasegawa
    • Organizer
      PACIFICHEM2021, #254 symposium “Photofunctions of Soft Crystals Constructed with Coordination Compounds”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Multiple ligand-/Ln-centered luminescence of mononuclear lanthanide complexes with phenanthroline2021

    • Author(s)
      Hitomi Ohmagari, Yukina Yamamoto, Yuto Yoshida, Miki Hasegawa
    • Organizer
      PACIFICHEM2021, #254 symposium “Photofunctions of Soft Crystals Constructed with Coordination Compounds”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Vapor-responsible luminescent terbium complexes with helicate structure2021

    • Author(s)
      Hideyuki Tanaka, Kanade Machida, Hitomi Ohmagari, Miki Hasegawa
    • Organizer
      PACIFICHEM2021, #254 symposium “Photofunctions of Soft Crystals Constructed with Coordination Compounds”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Highly luminescent hydrogel of water-soluble Eu complexes2021

    • Author(s)
      Kanade Machida, Hitomi Ohmagari, Takayuki Nonoyama, Jian Ping Gong, Miki Hasegawa
    • Organizer
      PACIFICHEM2021, #254 symposium “Photofunctions of Soft Crystals Constructed with Coordination Compounds”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Luminescence properties of terbium complex with the tetradentate ligand bridging two phenanthroline moietie2021

    • Author(s)
      Yukina Yamamoto, Yuto Yoshida, Hitomi Ohmagari, Miki Hasegawa
    • Organizer
      PACIFICHEM2021, #254 symposium “Photofunctions of Soft Crystals Constructed with Coordination Compounds”21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Triboluminescence of Rare Earth Complexes Relating to the Pillar Formation in the Soft-Crystalline State2021

    • Author(s)
      Miki Hasegawa
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Soft Crystals
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 架橋した4座フェナントロリン誘導体の希土類イオンに対する配位に関わる知見2021

    • Author(s)
      大曲仁美, 吉田雄斗, 山本侑貴奈, 長谷川美貴
    • Organizer
      第二回オンラインライジングスター研究会
  • [Presentation] Helicate Europium Complexes for the Design of Efficiend Luminescence and Electro Luminescence Devices2021

    • Author(s)
      Miki Hasegawa
    • Organizer
      239th ECS Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] Luminescent Nanomaterials2022

    • Author(s)
      Edited by Odireleng Martin Ntwaeaborwa
    • Total Pages
      508
    • Publisher
      Taylor and Francis Group
    • ISBN
      9781003277385

URL: 

Published: 2022-12-28  

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