2012 Fiscal Year Annual Research Report
少数原子クラスター内包系のスピン・構造状態制御による物性発現機構の理論的解明
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23350064
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
奥村 光隆 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40356712)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山中 秀介 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10324865)
川上 貴資 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (30321748)
北河 康隆 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60362612)
長尾 秀実 金沢大学, 数物科学系, 教授 (30291892)
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| Project Period (FY) |
2011-11-18 – 2014-03-31
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| Keywords | ナノ材料 / 理論計算 / サブナノクラスター / 光特性 / 磁気特性 / 化学反応性 |
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| Research Abstract |
有限個の原子から構成される巨大分子、複核の金属錯体やシングルナノサイズ以下のクラスター等の系では、バルク固体とは異なる擬縮重した電子状態に由来する開殻電子が誘起する電荷分極やスピン分極が物性発現に非常に重要な役割を果たす。その代表例が磁気的な性質であるが、この磁性を発現する電子状態が光学特性、電気伝導性や化学反応性に影響を与えて、特異な物性が発現することがある。このような特性は、それらの系に含まれる原子数の増減や立体構造の変化により大きく変化させることが可能となることが予想される。しかしながら、具体的な構造と物性の関連性は、明らかになっていない。そこで我々は、第一原理計算等によりこのようなシングルナノサイズ以下の実在系及びモデル系を系統的に解析し、擬縮重した電子状態に連動する物性発現機構を理論的に解明する。
本年度は、Pd(dmit)系の磁気的相互作用に振電相互作用が大変重要な役割を果たしていることを明らかにしたとともに、２Fe-2Sフェロドキシン活性中心ノ電子状態がクラスター回りの残基の形成する水素結合ネットワークに大きく支配されることも明らかにした。さらに多核金クラスター錯体の吸収発光スペクトルの構造による変化を系統的に考察し、電子状態を検討するための基礎的データを収集することに成功した。
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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
多核金クラスター錯体の光吸収などの理論計算において、成果が上がりつつ有るとともに、他の金属含有系においても成果を得つつ有り、おおむね順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度には,さらなる大規模系への展開もはかり、実在系の多角金属クラスターの有する電子状態と物性発現機構の相関の解明をさらに深化させる。
特に、金クラスター錯体での13核クラスターなどの吸収発光スペクトルの発現機構の解明と、グラフェン上での酸素吸着による伝導性変化の機構を解明する。
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