2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of functional chiral organic / inorganic composite materials utilizing new helical polymer brushes
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18K04723
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
西村 達也 金沢大学, 物質化学系, 准教授 (00436528)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | らせん高分子 / 高分子ブラシ / リビング重合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は不斉触媒の開発および光学異方性に優れた複合材料の開発のために、らせん高分子基板の作製を行っている。既に研究代表者が予備的な結果を得ている高分子ブラシを用いる無機結晶の結晶成長制御の研究で得られた知見を基に（CrystEngComm. 2010, 2014, Polym. J. 2014）、この結果をさらに発展させた新しい光学活性有機／無機複合体材料の開発を、特に高分子合成に焦点をあてて行うものである。
本年度は令和元年度に開発したらせん高分子のリビング重合を発展させ、末端にSH-基を導入した一方向巻きラセンポリマーの精密合成を行った。得られた高分子を用いて金基板に吸着させたところ、基板一面にSAM膜が合成され、ブラシ状らせん高分子基板が得られた。このラセンポリマー基板を使って、強磁場中において電子の動きを観察したところ、一方向巻きのスピンが選択的に流れていることが分かった。すなわち、ラセンポリマーが電子のスピンをフィルターしたと言える。選択率はおよそ60％であり、これまでのスピン選択フィルターにくらべ、同等もしくはそれ以上であった。電流の抵抗値は、これまでの報告されてきた他の材料にくらべて低く、主鎖に共役二重結合が電子を運びやすくしていることが明らかになった。興味深い事に、基板をトルエン蒸気にさらし、らせん構造を反転させると、スピンの選択も反対になった。これは、主鎖らせん構造を電子が動くので、らせん構造が反転すれば電子のスピン選択も変化する事を示しており、これまでに報告例のない、刺激応答性のスピン選択材料の開発に成功した。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Spin Filtering Along Chiral Polymers2020
Author(s)
R. Naaman, S. Mishra, A. K. Mondal, E. B. Smolinsky, K. Maeda, T. Nishimura, T. Taniguchi, T. Yoshida, K. Takayama, and E. Yashima
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Journal Title
Angewandte Chemie international edition
Volume: 132
Pages: 14779-14784
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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