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2023 Fiscal Year Annual Research Report

錯体集積による極性空間の構築とイオン整流特性制御

Research Project

Project/Area Number 21K18936
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

大谷 亮  九州大学, 理学研究院, 准教授 (30733729)

Project Period (FY) 2021-07-09 – 2024-03-31
Keywords極性 / 強誘電性 / イオン伝導 / シアノ金属錯体
Outline of Annual Research Achievements

前年度に引き続き、極性プロトン伝導体K2MnN(CN)4.H2Oの単結晶試料を用いて、強誘電特性の評価を行った。特に、Positive-Up-Negative-Down法を用いて、パルス間の時間を変えた測定を行い、伝導プロトンの遅い緩和現象と分極現象の相関に関して検討した。結果としては、パルス間の時間を0秒から300秒まで延ばすにつれて、徐々に分極値の減少が観測された。これは、電場によりチャネル内で偏ったプロトンが緩和することで、プロトン伝導に由来するリーク電流が増加したためであると考えられる。一方で、パルス間時間300秒での測定においても残留分極15 mC/cm2であり、緩和が極めて遅いプロトン種の存在も示された。これは、極性骨格とプロトンが強く相互作用していることを示している。すなわち、チャネルを形成する骨格の分極の向きに応じて、プロトンが流れやすい方向と流れにくい方向が存在する「プロトン整流」と呼べる特性により、強誘電特性が発現していることを明らかとした。この新現象に基づく高機能性を持つ物質について、強誘電イオン伝導体と名付けて報告した。
また、骨格の分極反転には、シアニドの移動とともに分子間のニトリド移動が生じていると考えられる。そこで、マンガンイオンとニトリドの結合性について赤外分光により検討したところ、K2MnN(CN)4.H2Oはマンガンイオンとニトリド間の三重結合が顕著に弱まっていることが示された。すなわち、一次元集積体を形成することで、隣接するマンガンイオンと相互作用し、ニトリドが引っ張られることで、電場応答性が発現したことが分かった。

  • Research Products

    (38 results)

All 2024 2023

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 6 results) Presentation (32 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] A novel style of 2D Hofmann-type coordination polymer incorporated trigonal prismatic coordination geometry with bidentate co-ligands2024

    • Author(s)
      Yuki Imamura, Haruka Yoshino, Benjamin Le Ouay, Ryo Ohtani, Masaaki Ohba
    • Journal Title

      Dalton Transaction

      Volume: 9 Pages: 3970-3974

    • DOI

      10.1039/d3dt03914e

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Strongly Enhanced Polarization in a Ferroelectric Crystal by Conduction-Proton Flow2024

    • Author(s)
      Junich Yanagisawa, Takuya Aoyama, Kotaro Fujii, Masatomo Yashima, Yoshiyuki Inaguma, Akihide Kuwabara, Kazuki Shitara, Benjamin Le Ouay, Shinya Hayami, Masaaki Ohba, Ryo Ohtani
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 2 Pages: 1476-1483

    • DOI

      10.1021/jacs.3c10841

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Efficient water-based purification of metal-organic polyhedra by centrifugal ultrafiltration2023

    • Author(s)
      Benjamin Le Ouay, Tomo Ohara, Ryosuke Minami, Rin Kunitomo, Ryo Ohtani, Masaaki Ohba
    • Journal Title

      Dalton Transaction

      Volume: 42 Pages: 15321-15325

    • DOI

      10.1039/d3dt01644g

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Structural-transformation-induced Drastic Luminescence Changes in an Organic-Inorganic Hybrid [ReN(CN)4]2- Salt Triggered by Chemical Stimuli2023

    • Author(s)
      Ryo Ohtani, Jianeng Xu, Junichi Yanagisawa, Yudai Iwai, Takumi Ehara, Kiyoshi Miyata, Ken Onda, Jenny Pirillo, Yuh Hijikata,Tomoaki Hiraoka, Shinya Hayami, Benjamin Le Ouay, Masaaki Ohba
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 32 Pages: e202306853

    • DOI

      10.1002/anie.202306853

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Water-Soluble Ionic Metal-Organic Polyhedra as a Versatile Platform for Enzyme Bio-immobilization2023

    • Author(s)
      Benjamin Le Ouay, Ryosuke Minami, Purna K. Boruah, Rin Kunitomo, Yuta Ohtsubo, Kohei Torikai, Ryo Ohtani, Cleimence Sicard, Masaaki Ohba
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 22 Pages: 11997-12006

    • DOI

      10.1021/jacs.2c13798

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Janus-Type Mixed-Valent Copper-Cyanido Honeycomb Layers2023

    • Author(s)
      Yuudai Iwai, Yuki Imamura, Manabu Nakaya, Miki Inada, Benjamin Le Ouay, Masaaki Ohba, Ryo Ohtani
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 62 Pages: 18707-18713

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.3c03100

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] スピン1/2系クロム(V)錯体を用いた分子量子ビットのスピン緩和特性2024

    • Author(s)
      山本直也、浅田瑞枝、Benjamin Le Ouay、大谷 亮、中村敏和、大場正昭
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
  • [Presentation] 複数の発光中心を組み込んだ三元金属MOFの開発2024

    • Author(s)
      周 堯、Benjamin Le Ouay、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
  • [Presentation] 波打ち構造を持つ二次元MOFsの機械的性質2024

    • Author(s)
      大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
  • [Presentation] シアノ金属錯体からなる発光性有機無機ハイブリッドの相制御2024

    • Author(s)
      岩井優大、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
  • [Presentation] 面内ひずみを利用した二次元配位高分子の極性変換2024

    • Author(s)
      宋 衍慶、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
  • [Presentation] 有機カチオンを用いた極性一次元シアノ金属錯体の合成と物性2024

    • Author(s)
      木村紗彩、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
  • [Presentation] カチオン性Zr有機金属多面体のポリ酸との集積化と光増感能2024

    • Author(s)
      末田 悠太、Benjamin LeOuay、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
  • [Presentation] MOP-酵素複合体の高機能化に向けた混合タンパク質アプローチ2024

    • Author(s)
      神﨑友理、南 良友、Benjamin LeOuay、大場正昭
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
  • [Presentation] Dramatic enhancement of cytochrome c catalytic activity associated with a Rh coordination cage2024

    • Author(s)
      Benjamin Le Ouay、Yuri Kanzaki、Purna Kanta Boruah、Masaaki Ohba
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
  • [Presentation] Functional organic-inorganic hybrids consisting of nitridotetracyanometallate units2024

    • Author(s)
      Ryo Ohtani
    • Organizer
      9th Asian Conference on Coordination Chemistry
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Ferroelectric ion conductors that exhibit coupled functionalities of ion transportation and polar skeletons2023

    • Author(s)
      Ryo Ohtani、Masaaki Ohba
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
  • [Presentation] The synthesis and physical property of new four-coordinate metal cyanide NiPd(CN)4 with active Ni(II) node2023

    • Author(s)
      Yuudai Iwai、Ryo Ohtani、Masaaki Ohba
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
  • [Presentation] Synthesis and ionic conductivity of two-dimensional coordination polymers composed of undulatinglayers2023

    • Author(s)
      Yanqing Song、Ryo Ohtani、Masaaki Ohba
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
  • [Presentation] Efficient water-based purification of metal-organic polyhedra by centrifugal ultrafiltration2023

    • Author(s)
      Benjamin Le Ouay、Ryosuke Minami、Masaaki Ohba
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
  • [Presentation] MOP-Intercalated MXene Composites2023

    • Author(s)
      Purna K Boruah、Benjamin Le Ouay、Masaaki Ohba
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
  • [Presentation] スピン 1/2 系クロム(V) 錯体を用いた分子量子ビットの磁気緩和特性制御2023

    • Author(s)
      山本直也、今村祐輝、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
  • [Presentation] 二次元Hofmann型Mn(II)Cr(V) 配位高分子の構造と磁気特性の制御2023

    • Author(s)
      今村祐輝、芳野 遼、Benjamin LeOuay、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
  • [Presentation] 発光性Cd(II)Re(V) 配位高分子のアンモニア応答性と構造の相関2023

    • Author(s)
      米野 斐、笠原ののか、芳野 遼、Benjamin LeOuay、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
  • [Presentation] ニトリドテトラシアノRe(V) ユニットを含む新規アンモニア応答型錯体の構造と発光特性2023

    • Author(s)
      田栗萌々、Benjamin Le Ouay、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
  • [Presentation] 水溶性金属有機多面体を用いた汎用的酵素固定化法の開発2023

    • Author(s)
      南 良友、神﨑友理、Benjamin LeOuay、大場正昭
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
  • [Presentation] MOP-酵素複合体の実現に向けた混合タンパク質のアプローチ2023

    • Author(s)
      神﨑友理、南 良友、Benjamin LeOuay、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
  • [Presentation] ニトリドクロム(V)サレン類縁体および固溶体の磁気緩和特性制御2023

    • Author(s)
      山本直也、今村祐輝、大場正昭
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同大会
  • [Presentation] 二次元Hoffmann型Mn(II)Cr(V)配位高分子の構造と磁気特性の制御2023

    • Author(s)
      今村祐輝、芳野 遼、大場正昭
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同大会
  • [Presentation] 新規発光性Cd(II)Re(V) 配位高分子のアンモニア応答性2023

    • Author(s)
      米野 斐、笠原 ののか、芳野 遼、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同大会
  • [Presentation] ニトリドテトラシアノRe(V) 錯体を含む有機-無機複合体のゲスト応答的発光特性2023

    • Author(s)
      田栗萌々、Benjamin LeOuay、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同大会
  • [Presentation] 動的な四配位Ni(II)中心を有する新規四配位金属シアニドNiPd(CN)4の合成と物性2023

    • Author(s)
      岩井優大、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同大会
  • [Presentation] オキソテトラシアノモリブデン錯体を用いた新規極性錯体結晶の合成2023

    • Author(s)
      辻岡利菜、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同大会
  • [Presentation] エチルイミダゾリウムカチオンを用いたイオン性錯体材料開発2023

    • Author(s)
      茂谷尚貴、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同大会
  • [Presentation] 水溶性金属クラスター錯体を用いた汎用的な酵素固定化2023

    • Author(s)
      南 良友、Benjamin LeOuay、大場正昭
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同大会
  • [Presentation] ケージ型Zr錯体を用いた機能性多孔質塩の構築2023

    • Author(s)
      常盤美怜、Benjamin LeOuay、大谷 亮、大場 正昭
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同大会
  • [Presentation] Zrクラスター錯体とポリ酸を用いた3Dネットワークの構築2023

    • Author(s)
      末田 悠太、Benjamin LeOuay、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同大会
  • [Presentation] 配位子修飾によるCu(II)-金属有機多面体の水溶性と安定性の向上2023

    • Author(s)
      下川真依、Benjamin LeOuay、大場正昭
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同大会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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