2013 Fiscal Year Research-status Report
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25810054
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
周 彪 日本大学, 文理学部, 准教授 (80434067)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 誘電性 / 磁性 / ポーラス結晶 / 水熱合成法 / マルチ機能物質 |
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| Research Abstract |
本年度は、ポーラス結晶[Co3(2,4-pydc)2(μ3-OH)2].9H2O (2,4-pydc = pyridine-2,4-dicarboxylate)を水熱合成法で作成し、一次元チャネルにとり込まれた水分子クラスターの誘電特性を調べた。その結果、[Co3(2,4-pydc)2(μ3-OH)2].9H2Oの誘電率が高い異方性を示すことが判った。電場がチャンネル方向に垂直な時には、誘電率が小さく、温度依存性を示さない。それに対して電場がチャンネル方向に平行な時には、200 Kと330 K近傍に大きな誘電異常を見出した。また、誘電率の温度変化に対応する、格子体積の温度変化を調べたところ、200 Kと330 K近傍に水分子の熱運動の凍結、融解に伴った構造相転移が観測された。高温領域で、誘電率の振る舞いは[Cu3Ln2(IDA)6].9H2O系(Ln = La, Nd, Sm Gd, Ho, Er; IDA = iminodiacetate)と類似しており、事実、340 K付近で反強誘電的な履歴曲線を観測し、ゲスト水分子は反強誘電的に“秩序状態”になっていることが推定される。また、[Co3(2,4-pydc)2(μ3-OH)2].9H2Oの複素誘電率の周波数依存性を調べると、230 - 280 K温度範囲でCole-Coleプロットが半円周であり、典型的なDebye型誘電緩和であることが分かった。一方、290 K以上温度で、Cole-Coleプロットが半円からはずれてゆき、誘電緩和機構も複雑になっていることが推定される。また、MDによるチャネル内の水分子の熱運動のシミュレーションの結果より、水分子は200 K以上で一次元ブラウン運動のような動きをし、200 Kで見られる誘電率の急激な減少は、水分子の位置自由度が完全に凍結したと考えられる。
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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
当初の計画では、ポーラス構造を持つ遷移金属錯体結晶を合成し、ゲスト分子として、取り込まれた水分子の熱運動の凍結、融解に伴う構造相転移と誘電異常を調べることが目的である。本年度、1D水分子クラスターが取り込まれたポーラス結晶[Co3(2,4-pydc)2(μ3-OH)2].9H2Oでは、200Kと330K近傍に大きな誘電異常を見出したところ、水分子の熱運動の凍結、融解に伴った構造相転移も観測された。この結果は分子動力学(MD)によるチャネル内の水分子の熱運動のシミュレーションの結果と良く対応している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究ではポーラス構造を持つ遷移金属錯体結晶を合成し、ゲスト分子として、取り込まれた水分子の熱運動の凍結、融解に伴う構造相転移と誘電異常を調べることが目的である。同様Co2+と配位子2,4-pydcによって形成されたカプセル(0D)構造を持つ金属錯体結晶、[Co3(2,4-pydc)2(μ3-OH)2(H2O)].6H2O)の合成もなされているが、来年度は、誘電特性などを通してカプセル内の0D分クラスターの「状態変化」についても研究を行う予定である。
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[Journal Article] Orbital Effect on FFLO Phase and Energy Dissipation due to Vortex Dynamics in Magnetic-Field-Induced Superconductor λ-(BETS)2FeCl42013
Author(s)
Shinya Uji, Kouta Kodama, Kaori Sugii, Taichi Terashima, Takahide Yamaguchi, Nobuyuki Kurita, Satoshi Tsuchiya, Motoi Kimata, Takako Konoike, Akiko Kobayashi, Biao Zhou, Hayao Kobayashi
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Journal Title
Journal of the Physical Society of Japan
Volume: 82
Pages: 034715
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] An efficient synthesis of 7α,12α-dihydroxy-4-cholesten-3-one and its biological precursor 7α-hydroxy-4-cholesten-3-one: key intermediate in bile acid biosynthesis2013
Author(s)
Shoujiro Ogawa, Biao Zhou, Yusuke Kimoto, Kaoru Omura, Akiko Kobayashi, Tatsuya Higashi, Kuniko Mitamura, Shigeo Ikegawa, Lee R. Hagey, Alan F. Hofmann, Takashi Iida
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Journal Title
Steroids
Volume: 78
Pages: 927-937
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Clostridium scindens: a Human Gut Microbe with a High Potential to Convert Glucocorticoides into Androgens2013
Author(s)
Jason M. Ridlon, Shigeo Ikegawa, Joao M. P. Alves, Biao Zhou, Akiko Kobayashi, Takashi Iida, Kuniko Mitamura, Genzoh Tanabe, Myrna Serrano, Ainee De Guzman, Patsy Cooper, Gregory A. Buck, Phillip B. Hylemon
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Journal Title
The Journal of Lipid Research
Volume: 54
Pages: 2437-2449
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Is FFLO phase a Universal Feature in λ-(BETS)2FexGa1-xCl4?2013
Author(s)
Shinya Uji, Kota Kodama, Kaori Sugii, Taichi Terashima, Nobuyuki Kurita, Satoshi Tsuchiya Motoi Kimata, Takako Konoike, Biao Zhou, Hayao Kobayashi, Akiko Kobayashi
Organizer
The 10th International Symposium on Crystalline Organic Metals Superconductors and Ferromagnets (ISCOM2013)
Place of Presentation
Montreal, Canada
Year and Date
20130714-20130719
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