2021 Fiscal Year Annual Research Report
平面性イオン種を用いた集積体の革新的設計指針に基づく新奇機能開拓
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20H02692
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
鈴木 修一 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (80433291)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 分子集積体 / 刺激応答性 / 開殻分子 / 発光分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、磁性や伝導性、色調、発光色などの物性を微小な外部刺激で劇的に変化させる柔軟イオン性分子集積体による動的機能の開拓を推進する。具体的な研究方針として、イオン性開殻分子による柔軟集積体、および柔軟性をもつイオン性平面金属錯体、の創製と構造制御を検討する。目的とするイオン性集積体の合理的な設計指針を探求すると同時に、実際に外部刺激(温度、磁場、電場、機械的刺激)に対して誘発される物性の変化(形状や状態、色、磁性、電気伝導性、誘電性)を観測し、新機能・新現象を探求している。
本年度は以下に示す研究を遂行した。
(1) 液状化可能なラジカルカチオン種を用いた磁性および近赤外吸収特性スイッチング：本研究者独自の手法で調製したフェノチアジンラジカルカチオン、ジヒドロフェナジンラジカルカチオン、テトラシアノキノジメタンラジカルアニオンを基盤とする液状化可能なイオン性開殻種が固液相転移を有することを利用し、磁気的性質と近赤外吸収特性が同時に変調可能であることを見出した。これらの結果は、イオン性開殻種を用いた新しい領域の発展が見込まれる。
(2) 本研究者独自の手法で調製した液状化可能な金錯体塩が特異な刺激発光特性を示した。一度融解して冷却した作成した弱発光性を示す固体を針で刺すと瞬時に全体が強発光性の固体へ相転移した。薄膜状態にした場合、針刺し箇所から発光性の増大が広がっていることが確認され、数センチメートルの長さが数秒で変化することがわかった。
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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
昨年度の結果をもとにして、液状化可能なイオン性開殻種および平面性金属錯体の創製法を確立しつつある。また、それらは予測通りの構造柔軟性を示すことから、当初の研究発展の方向性がある程度正しいということが明らかになりつつある。本年度で理解された設計指針、および測定手法を展開する体制を来年度も維持して、さらなる展開に努める。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに検討してきたフェノチアジン、ジヒドロフェナジンを基盤とするラジカルカチオン塩だけでなく、今年度に始めたテトラシアノキノジメタンを基盤とするラジカルアニオン塩の研究も推進する。また、平面性金属錯体においてもこれまではカチオン性の化学種に着目して研究を進めてきたが、アニオン性の化学種を用いた研究をスタートし、それらを用いた柔軟性集積体の構築を検討する。両イオン性化学種を検討することで応用拡大が見込まれ、様々な組み合わせによる機能展開が見込まれる。
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