2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K17889
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
前田 啓明 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (10771446)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 金属錯体 / 金属錯体ワイヤ / スピンクロスオーバー / 構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度は、スピンクロスオーバー挙動を示す金属錯体ワイヤの候補の発見、および液液二相界面合成法の利用により水平方向にワイヤを伸展させ、界面に薄膜状になったワイヤの集積体を作製できることを見出した。本年度はこの候補金属錯体ワイヤを液液二相界面法で合成し、X線回折を用いての構造解析を試みた。界面に形成された薄膜状物質をシリコン電極に載せ微小入射角Ｘ線散乱法を用いて解析したところ、周期構造の存在を示唆する回折パターンが得られた。散乱パターンと回折パターンの解析から、周期構造（ユニットセルサイズ）を見積もったところ、ワイヤは基板表面上に基板と平行になるように載っていることが示唆された。ユニットセル内部の原子配置については、現在DFT計算による最適化を試みている。
また、上記の金属錯体ワイヤは直線状の配位子を用いて合成していたが、ワイヤ間の相互作用が弱く、試料を回収する際や基板に転写する際に薄膜状構造を維持できずにばらけてしまう。物性測定を行う際には薄膜の機械的強度を向上させ、大きなドメインの状態で容易にサンプルを回収できることが望ましい。ワイヤ間に相互作用または化学結合を生じさせることにより、薄膜状物質の機械的強度を向上することができると考え、配位子への置換基の導入、H字型の配位子や三叉型配位子の合成を検討した。有機合成の難易度や期待される強度の点から三叉型配位子を第一候補とし、現在合成を試みている最中である。
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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
金属錯体ワイヤを薄膜状物質として獲得できたことで、当初は困難と想定していた構造情報の獲得できる可能性が見えてきた。これにより、金属錯体ワイヤがスピンクロスオーバー挙動およびそれに伴う物性変化を示した際に分子構造の変化が伴っているかなどが議論できると期待される。一方で、錯体ワイヤのみで構築された薄膜状物質は機械的強度が弱く、サンプルの回収が困難である。物性測定を行う際にも課題となりうるため、機械的強度の向上を行う計画である。
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| Strategy for Future Research Activity |
先述のとおり、金属錯体ワイヤからなる薄膜状物質の機械的強度の低さを克服するため、錯体ワイヤ同士を架橋する配位子の導入を行う予定である。現在、その架橋配位子の候補として、三叉型配位子の合成を行っている最中である。直線状配位子と三叉型配位子を混在させた溶液を金属イオン溶液と反応させることにより、部分的に錯体ワイヤ同士が接続された状態となり、形成される薄膜状物質の強度も向上すると考えられる。また、2つの配位子の混合比は形成される錯体ワイヤのスピンクロスオーバー挙動にも影響を与えると考えられ、それらの相関について検証することを予定している。
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| Causes of Carryover |
作製したサンプルの構造解析や新たな配位子の導入を行うなどの追加実験を行うために、次年度使用額が生じた。使用用途としては、合成用試薬・器具の購入、共用測定機器の使用料、学会などへの旅費を予定している。
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