Basic research on the first two-dimensional coordination topological insulator

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26708005
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 坂本 良太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80453843)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: トポロジカル相 / ナノシート / ジチオレン

Outline of Annual Research Achievements

今年度はジチオレン金属錯体ナノシート誘導体の物性を明らかにした. 1,3,5-トリアミノ-2,4,6-トリメルカプトベンゼンを配位子とするナノシートは, 酸化体と還元体を作り分けることができる. 酸化体は還元体に比べ優れた電気伝導度を示す一方, 還元体は水素発生反応 (HER) の電極触媒として機能することを見出した. 本内容を論文として発表した. ヘキサアミノベンゼンを配位子とするナノシートについても電気伝導度を確認し, 論文にまとめた. 有機系トポロジカル物質への新展開として, 筆者が昨年報告したグラフェンの同素体であるグラフィジインについて研究進展があった. グラフィジインは二次元ナノカーボンであるとともに, ヘキサエチニルベンゼンの酸化的多量化によって合成可能な分子性ナノシートでもある. 筆者は昨年度, 液液および気液界面法によるグラフィジインの精密合成を発表した. 質の良いサンプルをもとに, X線および電子線回折法により, これまで未解明だったグラフィジインの積層構造を層が互いにずれて重なったABC構造であることを明らかとした. この積層構造をもとに, 物理学者と共同で理論計算を行い, ABC積層グラフィジインが適切なドーピングのもとでトポロジカル線ノード半金属として振る舞うことを予測した. 加えて, グラフィジインのバリエーションの拡張として, トリフェニレンをコアとする誘導体の合成に成功し, 論文として報告した.

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Utah(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: University of Utah
• [Int'l Joint Research] IMDEA(スペイン)
  • Country Name: SPAIN
  • Counterpart Institution: IMDEA
• [Int'l Joint Research] Universitaet Bremen(ドイツ)
  • Country Name: GERMANY
  • Counterpart Institution: Universitaet Bremen
• [Journal Article] Three-dimensional graphdiyne as a topological nodal-line semimetal (2018)
  • Author(s): Takafumi Nomura, Tetsuro Habe, Ryota Sakamoto, Mikito Koshino
  • Journal Title: Physical Review Materials Volume: 2 Pages: 054204
  • DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.2.054204
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expansion of the Graphdiyne Family: A Triphenylene-Cored Analogue (2018)
  • Author(s): Matsuoka Ryota、Toyoda Ryojun、Shiotsuki Ryo、Fukui Naoya、Wada Keisuke、Maeda Hiroaki、Sakamoto Ryota、Sasaki Sono、Masunaga Hiroyasu、Nagashio Kosuke、Nishihara Hiroshi
  • Journal Title: ACS Applied Materials & Interfaces Volume: 10 Pages: -
  • DOI: 10.1021/acsami.8b00743
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oxidation-Promoted Interfacial Synthesis of Redox-Active Bis(diimino)nickel Nanosheet (2018)
  • Author(s): Eunice J H Phua, Kuo-Hui Wu, Keisuke Wada, Tetsuro Kusamoto, Hiroaki Maeda, Jian Cao, Ryota Sakamoto, Hiroyasu Masunaga, Sono Sasaki, Jia-Wei Mei, Wei Jiang, Feng Liu, Hiroshi Nishihara
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 47 Pages: 126-129
  • DOI: 10.1246/cl.170928
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bis(dipyrrinato)zinc(II) Complex Chiroptical Wires: Exfoliation into Single Strands and Intensification of Circularly Polarized Luminescence (2017)
  • Author(s): Aoki Risa、Toyoda Ryojun、K?gel Julius F.、Sakamoto Ryota、Kumar Jatish、Kitagawa Yasutaka、Harano Koji、Kawai Tsuyoshi、Nishihara Hiroshi
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 139 Pages: 16024～16027
  • DOI: 10.1021/jacs.7b07077
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Bis(aminothiolato)nickel nanosheet as a redox switch for conductivity and an electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction (2017)
  • Author(s): Sun Xinsen、Wu Kuo-Hui、Sakamoto Ryota、Kusamoto Tetsuro、Maeda Hiroaki、Ni Xiaojuan、Jiang Wei、Liu Feng、Sasaki Sono、Masunaga Hiroyasu、Nishihara Hiroshi
  • Journal Title: Chemical Science Volume: 8 Pages: 8078～8085
  • DOI: 10.1039/C7SC02688A
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Mechano-, thermo-, solvato-, and vapochromism in bis(acetato-κ1O)[4′-(4-(diphenylamino)phenyl)](2,2′:6′,2′′-terpyridine-κ3N,N′,N′′)zinc(ii) and its polymer (2017)
  • Author(s): Tsukamoto Takamasa、Aoki Risa、Sakamoto Ryota、Toyoda Ryojun、Shimada Masaki、Hattori Yohei、Kitagawa Yasutaka、Nishibori Eiji、Nakano Masayoshi、Nishihara Hiroshi
  • Journal Title: Chemical Communications Volume: 53 Pages: 9805～9808
  • DOI: 10.1039/C7CC05022D
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] β-IminoBODIPY oligomers: facilely accessible π-conjugated luminescent BODIPY arrays (2017)
  • Author(s): Tsuchiya Mizuho、Sakamoto Ryota、Shimada Masaki、Yamanoi Yoshinori、Hattori Yohei、Sugimoto Kunihisa、Nishibori Eiji、Nishihara Hiroshi
  • Journal Title: Chemical Communications Volume: 53 Pages: 7509～7512
  • DOI: 10.1039/C7CC03279J
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Conducting π-Conjugated Bis(iminothiolato)nickel Nanosheet (2017)
  • Author(s): Xinsen Sun, Kuo-Hui Wu, Ryota Sakamoto, Tetsuro Kusamoto, Hiroaki Maeda, Hiroshi Nishihara
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 46 Pages: 1072-1075
  • DOI: 10.1246/cl.170382
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Liquid/Liquid Interfacial Synthesis of a Click Nanosheet (2017)
  • Author(s): Rapakousiou Amalia、Sakamoto Ryota、Shiotsuki Ryo、Matsuoka Ryota、Nakajima Ukyo、Pal Tigmansu、Shimada Rintaro、Hossain Amran、Masunaga Hiroyasu、Horike Satoshi、Kitagawa Yasutaka、Sasaki Sono、Kato Kenichi、Ozawa Takeaki、Astruc Didier、Nishihara Hiroshi
  • Journal Title: Chemistry - A European Journal Volume: 23 Pages: 8443～8449
  • DOI: 10.1002/chem.201700201
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Coordination nanosheets (CONASHs): strategies, structures and functions (2017)
  • Author(s): Sakamoto Ryota、Takada Kenji、Pal Tigmansu、Maeda Hiroaki、Kambe Tetsuya、Nishihara Hiroshi
  • Journal Title: Chemical Communications Volume: 53 Pages: 5781～5801
  • DOI: 10.1039/C7CC00810D
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Bottom-up synthesis of functional molecule-based nanosheets (2018)
  • Author(s): Ryota Sakamoto
  • Organizer: International Winterschool on Electronic Properties of Novel Materials (IWEPNM 2018)
  • Int'l Joint Research / Invited