2016 Fiscal Year Annual Research Report
Theoretical design of molecular devices using metal complexes and theoretical prediction of their properties by quantum chemical calculations
| Project/Area Number |
26410093
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
北河 康隆 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (60362612)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 量子化学 / 遷移金属錯体 / 分子素子 / 磁性 / 電気伝導性 / 光物性 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、様々な錯体において諸物性の理論研究を遂行し、分子素子の設計と提案を行った。本年度の成果は以下に示すように３つの内容に大別される。それぞれにおいて論文発表ならびに学会発表を行った。また同時に多くの実験研究者と共同実験を遂行した。内容を以下に詳述する。(a)磁気的性質を有するNiの１次元錯体３核錯体においてDFTと自作プログラムを併用することにより電気伝導性を研究した。その結果、スピン状態として強磁性状態にある場合は高い伝導性を示すが、反強磁性状態にあるときは、非常に低い電気伝導性を示すことが明らかになった。この原因を解析したところ、分子の高い対称性に起因する軌道の縮退から反強磁性状態状態ではスピンが局在するためであり、分子の構造対称性を崩すことにより、伝導性が上昇することが明らかとなった。この結果は、「スピン状態による伝導性の制御」、「分子構造による伝導性の制御」という単分子ナノワイヤにむけた分子設計指針につながった（論文発表）。(b)高い量子収率を示す亜鉛ビスジピリン錯体の量子収率の溶媒依存性を明らかにした。対称な錯体の励起(S1)状態の構造をTDDFT計算により求めることにより、極性溶媒では電荷分離状態となっており、結果として量子収率が低下することが示された（論文発表）。また、置換基種や位置により、軌道エネルギー準位が変化し、量子収率の大小に影響があることも明らかとなった。これらの結果により、「量子収率の環境制御」、「量子収率の構造制御」という分子センサーにむけた分子設計指針につながった。(c)ピラゾール架橋銅(II)２核錯体において、以前から示唆されていた、軌道相補性による強磁性／反強磁性的相互作用の変化を、初めて密度汎関数（DFT）法により示すことに成功した。これにより、「磁性の構造制御」という分子メモリに向けた分子設計指針を示すことができた（論文発表）。
|
-
-
-
-
-
[Journal Article] Anisotropic Change in the Magnetic Susceptibility of a Dynamic Single Crystal of a Cobalt (II) Complex2017
Author(s)
Zi‐Shuo Yao, Shu‐Qi Wu, Yasutaka Kitagawa, Sheng‐Qun Su, You‐Gui Huang, Guo‐Ling Li, Zhong‐Hai Ni, Hiroyuki Nojiri, Yoshihito Shiota, Kazunari Yoshizawa, Soonchul Kang, Shinji Kanegawa, Osamu Sato
-
Journal Title
Angewandte Chemie
Volume: 129
Pages: 735-739
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] A simple zinc (ii) complex that features multi-functional luminochromism induced by reversible ligand dissociation2017
Author(s)
Takamasa Tsukamoto, Risa Aoki, Ryota Sakamoto, Ryojun Toyoda, Masaki Shimada, Yohei Hattori, Mizuki Asaoka, Yasutaka Kitagawa, Eiji Nishibori, Masayoshi Nakano, Hiroshi Nishihara
-
Journal Title
Chemical Communications
Volume: 53
Pages: 3657-3660
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
