2018 Fiscal Year Annual Research Report
Soft pi-figuration system toward ferroelectric and ferroelastic functions
| Project Area | pi-System Figuration: Control of Electron and Structural Dynamism for Innovative Functions |
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| Project/Area Number |
26102007
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
芥川 智行 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (60271631)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
帯刀 陽子 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (30435763)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 有機強誘電体 / 有機強弾性体 / 発光材料 / 水素結合 / 誘電物性 / 超分子 / 分子センサー / 有機半導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
異なる鎖長を有するアルコキシ置換型の非平面分子トリチアスマネン（CnTSS）の熱安定性、相転移挙動、結晶構造、誘電応答および電場―分極応答を検討した。結果、固体状態におけるボウル反転型の新規な強誘電性を見出した。単一分子カラムからなる超高密度メモリーの実現に向けた一歩である。アルキル鎖の鎖長が異なるC6TSS, C8TSSおよびC10TSS誘導体は、固相―固相転移S1-S2を示し、最も鎖長の長いC16TSSは、昇温に伴いヘキサゴナルカラムナー相を示した。C2TSSの単結晶構造解析から、お椀型分子のπ積層によるカラム構造の形成が確認され、結晶空間群は対称心が失われ、カラム積層軸であるc軸が極性軸になっていた。極性カラムAとBがc軸に異なる数で配列する事でマクロ双極子モーメントを発生させていた。温度可変のX線測定では、高温相S2でアルキル鎖の融解が確認され、誘電率の温度周波数依存性にも顕著な応答が出現した。これは、結晶中で速度の遅い分子運動が存在していることに対応する。S2相では強誘電体に特徴的な電場―分極曲線にヒステリシスが出現し、お椀分子のπ積層から成るカラム内の分子反転が分極反転を実現していると結論できる。非平面分子の分子反転を利用した新しいタイプの有機強誘電体を実現した。
塩基性のピリジル基を導入した発光性分子2-(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾールを新たに設計・合成し、その固体状態における結晶構造、発光特性およびその発光メカニズムに関する検討を試みた。中性分子の固体発光特性は非発光性であったが、ピリジル基の窒素原子がプロトン化された塩酸塩は、大きなストークスシフトを有する黄緑色発光を示した。酸性分子の吸脱着過程により分子間相互作用が変化し、発光特性が変調するセンシング機能が確認された。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Selective Ion Exchange in Supramolecular Channels in the Crystalline State2019
Author(s)
Katsuya Ichihashi, Daisuke Konno, Kseniya Yu. Maryunina, Katsuya Inoue, Kazuhiro Toyoda, Shogo Kawaguchi, Yoshiki Kubota, Yoko Tatewaki, Tomoyuki Akutagawa, Takayoshi Nakamura, and Sadafumi Nishihara
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Journal Title
Angew. Chem. Int. Ed.
Volume: 58
Pages: 4169-4172
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Optimizing Lithium Ion Conduction through Crown Ether-Based Cylindrical Channels in [Ni(dmit)2]- Salts2018
Author(s)
Katsuya Ichihashi, Daisuke Konno, Date Takuya; Takumi Nishimura, Kseniya Maryunina, Katsuya Inoue, Toshimi Nakaya, Kazuhiro Toyoda, Yoko Tatewaki, Tomoyuki Akutagawa, Takayoshi Nakamura, Sadafumi Nishihara
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Journal Title
Chemistry of Materials
Volume: 30（20）
Pages: 7130-7137
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Tunnel Magnetocapacitance in Single-layered Fe/MgF2 Granular Films2018
Author(s)
Robin Msiska, Shusaku Honjo, Yuki Asai, Masashi Arita, Atsushi Tsurumaki-Fukuchi, Yasuo Takahashi, Norihisa Hoshino, Tomoyuki Akutagawa, Osamu Kitakami, Masaya Fujioka, Junji Nishii, and Hideo Kaiju
Organizer
第79回応用物理学会
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