Development and study of new pyroelectric / ferroelectric molecular materials based on intramolecular electron transfer

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05086
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Kanegawa Shinji 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (20516463)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 極性結晶 / キラリティ / 分子磁性 / 焦電特性 / 光応答性 / 複核錯体分子

Outline of Final Research Achievements

We synthesized a series of compounds with novel electronic pyroelectric properties using a synthesis strategy for heteronuclear dinuclear complexes that utilizes molecular chirality. Two significant achievements can be highlighted:- The discovery of a wide temperature range pyroelectric effect in the [FeCo]　complex due to electronic redistribution.- The demonstration of light-responsive pyroelectric properties in the [CoGa] complex and the proposal of a new mechanism for light-electric energy conversion.Additionally, we successfully synthesized new ligands, expanding the possibilities for molecular design.

Free Research Field

分子物性化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究において, これまでに例のない新奇な焦電物性を示す物質群の発見は, 電子構造と物性の関係を解明する上で重要な進展といえる。これらの成果は, 新規物質の設計指針を提供し, 磁性―誘電性複合物性研究分野の新たなフロンティアを開拓したといえる。
社会的意義としては, これらの新規焦電材料が環境・エネルギー問題の解決に貢献する可能性があげられる。特に, 光―電気エネルギー変換の新しい機構の提案は, 次世代のエネルギーハーベスティング技術の発展に寄与すると期待している。