2016 Fiscal Year Research-status Report
多周波数ESRを用いた複核金属内包フラーレンアニオンの特異なスピン状態の解明
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15K05481
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
兒玉 健 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (20285092)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 貢 新潟大学, 研究推進機構, 准教授 (90342633)
加藤 立久 京都大学, 国際高等教育院, 教授 (80175702)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 複核金属内包フラーレン / スピン状態 / 多周波数ＥＳＲ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度は、これまで存在しないと思われてきた複核金属内包フラーレンY2@C80をアニオン化して単離する手法を確立することに成功し、その手法を用いて、Gd2@C80や、ケージの炭素数の異なるY2@C78、Gd2@C78をアニオン化して単離することに成功し、そのスピン状態を多周波数ＥＳＲを用いて明らかにした。
平成28年度は、一つには、内包金属のヘテロ化を行った。対象として、Gd2@C80の一方のGdをf電子を持たないYに置換したGdY@C80を選び、アニオンの合成・単離を目指した。合成の結果、Y2@C80とGd2@C80に加えてGdY@C80が生成することが分かった。これら3種の分離は非常に難しかったが、少なくともGd2@C80を含まないY2@C80とGdY@C80のアニオンの混合物を得ることに成功し、その多周波数ＥＳＲスペクトルの測定を行った。現時点では、GdY@C80のアニオンにおいて、GdのS=7/2のスピンと内包ダイマーの作る分子軌道上のスピンS=1/2がどのような磁気的相互作用をしているかについての結論は出ていない。今後の課題である。
もう一方では、内包金属の多様化を目指した。ｆ電子を持たない金属として、Sc、あるいは、Luを内包した複核金属内包フラーレンを探索した結果、これまでに見つかっていないものを見いだすことができた。スピン状態の詳細については、これから明らかにする予定である。また、3価において13個のｆ電子をもつYbを内包した複核金属内包フラーレンの合成を試みたが、得られなかった。そもそも生成しないのか、それともススから抽出できないだけなのかについては、どちらの可能性もある。様々な種類の複核金属内包フラーレンを得る上で、何ができて何ができないのかを明らかにするための結果の一つと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ヘテロ系の複核金属内包フラーレンを合成することができた。また、内包金属の多様化を進めることができた。Ybを内包した複核金属内包フラーレンについては、現時点では生成・単離できていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
合成・単離できた複核金属内包フラーレンについては、そのスピン状態を明らかにする。
一方で、内包金属の多様化を進め、できるものとできないものについての情報を得る。
内包金属を変更することで、異なるスピン状態を持つものを生成し、一般法則を見いだすことを目指す。
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