2015 Fiscal Year Annual Research Report
Basic research on the first two-dimensional coordination topological insulator
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26708005
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
坂本 良太 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (80453843)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ナノシート / トポロジカル絶縁体 / ジチオレン / 金属錯体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トポロジカル絶縁体とは、バルク部分は絶縁性だが、エッジ部分は偏極したスピン流を無散逸で伝達する、新規スピントロニクス材料として期待されている新物質群を指す。これまで無機物のみが知られていたが、筆者らが開発したジチオレン金属錯体ナノシートは有機啓発の二次元トポロジカル絶縁体として振る舞うことが理論的に予測された。二次元トポロジカル絶縁性の発現をより容易とするため、今年度はジチオレンニッケル錯体ナノシートの誘導体の合成に取り組んだ。まずニッケルよりも重原子であるパラジウム誘導体を合成した。重原子効果によりディラックポイントのギャップが大きくなり、2D-TI特性がより高温で発現することを期待してのものである。これまでのところ、ナノシート積層体の合成に成功し、その導電性（室温で2.8x10^-2 S/cm）の測定を達成した。他の誘導体の合成にも現在取り組んでいる。ジチオレン金属錯体ナノシートの新たな機能性として、今後の水素社会到来に向けた、水素発生反応触媒としての応用も追究した。ある誘導体は高い触媒能を示すことを見出しており、次年度以降更なる追究と論文化を進める。配位子の構造を根本的に見直した、新規金属錯体ナノシートの合成と機能創出にも取り組んでいる。具体的には、テルピリジン配位子を用いた亜鉛錯体ナノシートの光ホストナノ材料への応用、ジピリン金属錯体ナノシートの光電変換材料への応用を追究中である。
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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
二次元トポロジカル絶縁性の実証には手間取っているもののジチオレン金属錯体ナノシートの誘導体の合成に関しては進捗を得ている。ジチオレン金属錯体ナノシート誘導体の水素発生反応触媒など、新たな機能の創出にも一定の成果が上がっている。また、他の金属錯体ナノシートのバリエーションも順調に拡がりを見せている。
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| Strategy for Future Research Activity |
角度分解高電子分光、走査トンネル分光などを用いた二次元トポロジカル絶縁性の実証に引き続き注力する。ジチオレン金属錯体ナノシートの誘導体の合成および新たな機能の創出に、他の金属錯体ナノシートのバリエーション拡張については早急に論文化を行う。
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| Causes of Carryover |
触媒機能を示すナノシートの予備知見が得られたため、その追究のために次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
触媒機能を示すナノシートの合成資材、触媒作用評価の資材、STM探針に充当する。
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[Journal Article] The coordination nanosheet (CONASH)2016
Author(s)
Ryota Sakamoto, Kenji Takada, Xinsen Sun, Tigmansu Pal, Takamasa Tsukamoto, Eunice Jia Han Phua, Amalia Rapakousiou, Ken Hoshiko, Hiroshi Nishihara
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Journal Title
Coord. Chem. Rev.
Volume: 320-321
Pages: 118-128
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] New aspects in bis and tris(dipyrrinato)metal complexes: bright luminescence, self-assembled nanoarchitectures, and materials applications2015
Author(s)
Ryota Sakamoto, Toshiki Iwashima, Tsuchiya Mizuho, Ryojun Toyoda, Ryota Matsuoka, Julius F. Koegel, Shinpei Kusaka, Ken Hoshiko, Toshiki Yagi, Tatsuhiro Nagayama, Hiroshi Nishihara
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Journal Title
J. Mater. Chem. A
Volume: 3
Pages: 15357-15371
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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