2014 Fiscal Year Annual Research Report
光励起高スピンπラジカルのダイナミックスを利用したスピントロニクスへの展開
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24350076
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
手木 芳男 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (00180068)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 亮孝 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 助教 (20708060)
廣津 昌和 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (30312903)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | スピントロニクス / 光励起状態 / 高スピンπラジカル / ペンタセン / 安定ラジカル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「光励起高スピンπラジカルのダイナミックスを利用したスピントロニクスへの展開」を意図した本研究で、本年度は以下の成果が得られている。
（１）昨年度までに、電子物性を改良した励起高スピンπラジカル系としてペンタセン‐安定ラジカル系を研究し、光耐久性の著しい向上という顕著な成果が得られていた。本年度は、昨年度に引き続きその機構解明をおこなった。この成果は、著名な国際誌（Angew. Chem. Int. Ed.）に掲載され、さらにInside Back Coverに選出された。現在、ビラジカル系へと拡張し、この方面の研究のさらなる発展を実施している。
（２）πラジカルの増強系間交差による金属錯体の光磁性制御の課題では、これまでに励起高スピンπラジカルを配位子として用いたFe錯体による、芳香族部位の光励起によるLIESST現象を見出すことができた。当該年度は、アントラセンにカテコール部位を連結した系を新規合成し、そのCo錯体においてLIVT現象を見出した。この成果は、著名な国際誌に掲載された（Dalton Transactions）。
上記以外にも、量子混合状態をとるπラジカル系の合成等を試み、時間分解ESR測定等を試みたが、そちらは満足いく結果ではなかった。
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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
申請書に記載した主要な研究項目の1つである電子物性を改良した系を用いたスピントロニクスへの展開は、ラジカル付加による励起状態ダイナミックスを利用したペンタセンの著しい光耐久性の向上という顕著で重要な成果がえられ、著名な国際誌（Angew. Chem. Int. Ed.に2報）のHotPaperとInside Back Coverに選出された。この方面の研究は、当初の計画以上に進展しているといえる。また、πラジカルの増強系間交差による金属錯体の光磁性制御の課題では、これまでに励起高スピンπラジカルを配位子として用いたFe錯体による、芳香族部位の光励起によるLIESST現象を見出すことができた。さらに、アントラセン-カテコール連結系のCo錯体においてLIVT現象を見出した。これらの成果は、著名な国際誌（Dalton Transactionsに2報）に掲載された。一方、励起高スピンπラジカルを用いた電荷移動錯体の作成と光物性解明は、現状で困難を抱えあまり進展しているとは言い難い。しかし、全体を総合的に判断すると、おおむね順調と考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
主要な研究項目の1つである電子物性を改良した系を用いたスピントロニクスへの展開は、ラジカル付加による励起状態ダイナミックスを利用した光耐久性の向上という予想外に進展をみせているので、この系をビラジカル系等に拡張しさらなる発展を目指す。遅れ気味の電荷移動錯体の作成とその光物性研究は、真空蒸着法などを用いて、ラジカルを付加していない系から条件検討を行い、問題の解決を図る。
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| Causes of Carryover |
「直接経費次年度使用額」が8万円ほど生じたが、これは寒材の使用等を極力節約したためである。翌年度の研究費と合わせた使用計画に殆ど変更はない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
未使用額は、8万年程である。国内外での成果発表を計画しており、ほぼそれに使用する予定である。
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[Presentation] Using Excited-State Spin Dynamics of π-Radical Toward Organic Spintronics2014
Author(s)
Y. Teki, A. Shimizu, N. Kishida, A. Ito, Y. Kawanaka, T. Matsumoto, Y. Takemoto, T. Shinada, D. Kosumi, and H. Hashimoto
Organizer
The 14th International Conference on Molecule-Based Magnets
Place of Presentation
Saint Petersburg, Russia
Year and Date
2014-07-05 – 2014-07-10
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