2017 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of open-shell supramolecular optical and magnetic functional materials with multiradical character
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25248007
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中野 雅由 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (80252568)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久保 孝史 大阪大学, 理学研究科, 教授 (60324745)
米田 京平 奈良工業高等専門学校, 物質化学工学科, 助教 (80734102)
鎌田 賢司 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 上級主任研究員 (90356816)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 開殻性 / 非線形光学 / ジラジカル / 開殻一重項 / フェナレニルラジカル / マルチラジカル / 光物性 / 量子化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、これまで得られた開殻モノマー系からなる開殻分子集合系の非線形光学物性（第二超分極率γ）の検討を中心に、理論サイドでは、以下の２つのテーマについて研究を推進した。（１）実在可能性のあるチアラジカル分子集合系においてその開殻性と非線形光学物性のサイズ依存性や無限サイズへ外挿することによるマクロな非線形感受率の解析を行った。具体的にはチアジルラジカルの一次元分子集合系の集合系構造やスピン状態とγとの相関を検討した結果、開殻一重項性を示す反強磁性的スピン配列を有するチアジルラジカル分子集合系（TZ-AFM）が、強磁性的なスピン配列を有する系や、同サイズの閉殻系ベンゼンの一次元分子集合系に比べて、遥かに大きなγの値および増大率を示すことが明らかとなり、チアジルラジカルが非線形光学材料として有望であることが示された。（２）ジラジカル積層型の新しいタイプの開殻分子集合系の開殻性と非線形光学物性の相関に関する基礎理論を構築した。拡張ハバードモデルを採用し、分子内ジラジカル因子（yintra）と分子間ジラジカル因子（yinter）という局所的な開殻性を記述する量を新たに導入することで、長方形型テトラ特に、小さなyintraを有する系がyintra ~ yinterとなる領域でγintraとγitnerの両方が増大するという結果は、未知のγの増大領域の存在を示しており、今後の新規のマルチラジカル非線形光学材料の発展方向の１つとして期待される。合成実験サイドでは、プロペラ型の縮合多環芳香族炭化水素化合物の合成に成功し、結晶中でハニカム状の二次元シートを形成することも見出した。今後の固体状態における二光子吸収測定に資する興味深い材料を揃えることができた。 二光子吸収測定の実験では、評価に用いる固体試料の形態について再検討し、破砕した微粉末での検討を行った。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Benzonorcorrole Ni(II) Complexes: Enhancement of Paratropic Ring Current and Singlet Diradical Character by Benzo-Fusion2018
Author(s)
Takuya Yoshida, Kohtaro Takahashi, Yuki Ide, Ryohei Kishi, Jun-ya Fujiyoshi, Sangsu Lee, Yuya Hiraoka, Dongho Kim, Masayoshi Nakano, Takahisa Ikeue, Hiroko Yamada, Hiroshi Shinokubo
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Journal Title
Angew. Chem. Int. Ed.
Volume: 57
Pages: 2209-2213
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Theoretical study on gigantic effect of external static electric field application on nonlinear optical properties of 1,2,3,5-dithiadiazolyl π-radical dimer2018
Author(s)
Hiroshi Matsui, Masaki Yamane, Takayoshi Tonami, Takanori Nagami, Kenichiro Watanabe, Ryohei Kishi, Yasutaka Kitagawa, and Masayoshi Nakano
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Journal Title
Mater. Chem. Front.
Volume: 2
Pages: 785-790
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Strong nonlinear optical response in the visible spectral range with organic epsilon-near-zero thin films2018
Author(s)
Yeon Ui Lee, Eleonora Garoni, Hanayo Kita, Kenji Kamada, Byung Hoon Woo, Young Chul Jun, Sang Min Chae, Hyo Jung Kim, Kwang Jin Lee, Seokhyun Yoon, Eunyoung Choi, Fabrice Mathevet, Igor Ozerov, Jean Charles Ribierre, Jeong Weon Wu, and Anthony D’Aleo
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Journal Title
Advanced Optical Materials
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Direct Quantitative Measurement of the C=O・・・H-C Bond by Atomic Force Microscopy2017
Author(s)
Kawai, Shigeki; Nishiuchi, Tomohiko; Kodama, Takuya; Spijker, Peter; Pawlak, Remy; Meier, Tobias; Tracey, John; Kubo, Takashi; Meyer, Ernst; Foster, Adam S.
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Journal Title
Sci. Adv.
Volume: 3
Pages: e1603258-1-6
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Synthesis of 7,12-Dimesitylindeno[1,2-a]fluorene, the Sole Unknown Indenofluorene Regioisomer, and Crystallographic Characterization via Its Dianion2017
Author(s)
Justin Dressler, Zheng Zhou, Jonathan Marshall, Ryohei Kishi, Shota Takamuku, Zheng Wei, Sarah Spisak, Masayoshi Nakano, Marina Petrukhina, Michael Mark Haley
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Journal Title
Angew. Chem. Int. Ed.
Volume: 56
Pages: 15363-15367
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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