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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Development of open-shell molecular materials with spin-luminescence correlated functions by assembling luminescent radicals

Research Project

Project/Area Number 20H02759
Research InstitutionInstitute for Molecular Science

Principal Investigator

草本 哲郎  分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 教授(兼任) (90585192)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsラジカル / 発光特性 / 磁性 / スピン
Outline of Annual Research Achievements

本年は以下の研究を遂行した。
(a)新たな発光安定ラジカルの合成と物性解明:ポリクロロトリアリールメチルラジカルに対し様々な官能基を導入した新たなラジカルを合成し、官能基が分子の基底状態、励起状態、および光物理過程に与える影響を調べた。中でも電子ドナー性を有するトリフェニルアミン骨格を共役連結したドナーアクセプター型発光ラジカルは、溶液状態において電荷移動励起状態からの良好な蛍光を示すのみならず、ELデバイス中において近赤外発光することを明らかにした。
(b)ピリジル基を3つ有する三角形型発光ラジカルとニッケル錯体ユニットを有機溶媒中で混合することで、一次元鎖および二次元格子構造を有する新たな配位高分子結晶を合成した。物質合成時に用いる溶媒に依存して10種類以上にも及ぶ多様な化学組成/構造を有する配位高分子が得られることを明らかにした。二次元幾何学格子構造を有する系では、最近接のラジカルとニッケル間に強磁性的な相互作用が働くこと、また極低温において長距離磁気秩序化することを見出した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 10 results)

  • [Int'l Joint Research] ケンブリッジ大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      ケンブリッジ大学
  • [Int'l Joint Research] ミラノ―ビコッカ大学(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      ミラノ―ビコッカ大学
  • [Int'l Joint Research] スワンジー大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      スワンジー大学
  • [Journal Article] Single-Molecule Magnetoluminescence from a Spatially Confined Persistent Diradical Emitter2023

    • Author(s)
      Matsuoka Ryota、Kimura Shojiro、Miura Tomoaki、Ikoma Tadaaki、Kusamoto Tetsuro
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 145 Pages: 13615~13622

    • DOI

      10.1021/jacs.3c01076

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of hydrocarbon substituents on highly fluorescent bis(4-phenylphenyl)pyridylmethyl radical derivatives2023

    • Author(s)
      Hattori Yohei、Kitajima Ryota、Baba Atsumi、Yamamoto Kohei、Matsuoka Ryota、Kusamoto Tetsuro、Uchida Kingo
    • Journal Title

      Materials Advances

      Volume: 4 Pages: 5149~5159

    • DOI

      10.1039/d3ma00469d

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Near‐Infrared Light‐Emitting Diodes from Organic Radicals with Charge Control2022

    • Author(s)
      Cho Hwan‐Hee、Kimura Shun、Greenham Neil C.、Tani Yuki、Matsuoka Ryota、Nishihara Hiroshi、Friend Richard H.、Kusamoto Tetsuro、Evans Emrys W.
    • Journal Title

      Advanced Optical Materials

      Volume: 10 Pages: 2200628

    • DOI

      10.1002/adom.202200628

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Enhancement of fluorescence and photostability of luminescent radicals by quadruple addition of phenyl groups2022

    • Author(s)
      Mattiello Sara、Hattori Yohei、Kitajima Ryota、Matsuoka Ryota、Kusamoto Tetsuro、Uchida Kingo、Beverina Luca
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry C

      Volume: 10 Pages: 15028~15034

    • DOI

      10.1039/d2tc03132a

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] An Organic Quantum Spin Liquid with Triangular Lattice: Spinon Fermi Surface and Scaling Behavior2022

    • Author(s)
      Kusamoto Tetsuro、Ohde Chie、Sugiura Shiori、Yamashita Satoshi、Matsuoka Ryota、Terashima Taichi、Nakazawa Yasuhiro、Nishihara Hiroshi、Uji Shinya
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 95 Pages: 306~313

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210411

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The simplest structure of a stable radical showing high fluorescence efficiency in solution: benzene donors with triarylmethyl radicals2022

    • Author(s)
      Hattori Yohei、Kitajima Ryota、Ota Wataru、Matsuoka Ryota、Kusamoto Tetsuro、Sato Tohru、Uchida Kingo
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 13 Pages: 13418~13425

    • DOI

      10.1039/d2sc05079j

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Luminescence of doublet molecular systems2022

    • Author(s)
      Matsuoka Ryota、Mizuno Asato、Mibu Takuto、Kusamoto Tetsuro
    • Journal Title

      Coordination Chemistry Reviews

      Volume: 467 Pages: 214616~214616

    • DOI

      10.1016/j.ccr.2022.214616

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Spin-correlated photoluminescence of open-shell molecules2023

    • Author(s)
      Tetsuro Kusamoto
    • Organizer
      PACCON2023
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Spin-correlated luminescence of radical-based molecular materials2023

    • Author(s)
      Tetsuro Kusamoto
    • Organizer
      The 103rd CSJ Annual Meeting
    • Invited
  • [Presentation] Spin-correlated Photofunctions Based on Luminescent Radicals2022

    • Author(s)
      Tetsuro Kusamoto
    • Organizer
      Institute for Materials Research International Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Interplay Between Spin and Luminescence in Stable Organic Radicals2022

    • Author(s)
      Tetsuro Kusamoto
    • Organizer
      Singapore International Chemical Conference (SICC)-11
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 安定ラジカルが示す発光・磁気機能2022

    • Author(s)
      草本 哲郎
    • Organizer
      九州大学 先導物質化学研究所 セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 安定有機ラジカルが示すスピン相関発光機能2022

    • Author(s)
      草本 哲郎
    • Organizer
      第53回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Invited
  • [Presentation] An open-shell, magnetoluminescent, two-dimensional coordination polymer with a triangular organic radical ligand2022

    • Author(s)
      Tetsuro Kusamoto
    • Organizer
      8th Asian Conference of Coordination Chemistry(ACCC-8)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 安定有機ラジカルを基とするスピン相関発光機能の創出2022

    • Author(s)
      草本 哲郎
    • Organizer
      第6回高密度共役若手会セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 有機ラジカルが示すスピン相関発光機能2022

    • Author(s)
      草本 哲郎
    • Organizer
      愛媛大学工学部工学科 化学・生命科学コース 応用化学セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Spin-correlated Photoluminescence of Organic Radicals2022

    • Author(s)
      Tetsuro Kusamoto
    • Organizer
      IUPAC International Conference on Physical Organic Chemistry (ICPOC 25)
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2024-12-25  

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