2017 Fiscal Year Annual Research Report
強電子相関系配位ナノシートの創製
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular Architectonics: Orchestration of Single Molecules for Novel Function |
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| Project/Area Number |
16H00957
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
西原 寛 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70156090)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 配位ナノシート / CONASH / 強電子相関 / 二次元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、申請者がこれまでに開発してきたメタラジチオレン構造からなるπ共役配位ナノシート（CONASH）のように、錯体ユニット間に強い電子・磁気相互作用を有する「強電子相関系CONASH」の新物質群を開拓し、それらの二次元結晶の大面積化を行う。本研究は新しい化学構造の強電子相関系配位ナノシート（CONASH）の合成、構造解析とキャラクタリゼーション、物性解析の各段階からなる。
本年度はヘキサアミノベンゼンとニッケルからなる新しい強電子相関系ナノシートNiDIを、空気酸化法と電解酸化法の２種類の手法により合成した。空気酸化法では結晶性を有するナノシートを得ることができた。また電解酸化法では電解時間により基板上のナノシートの量を制御できることを見出した。NiDIは可逆な酸化還元特性と電気伝導性を示し、電池やキャパシタへの展開が期待できる。
また、トリアミノベンゼントリチオールとニッケルイオンとの反応により、ビス（アミノチオラト）ニッケル錯体骨格を構成単位とする強電子相関系ナノシートNiATを合成した。界面合成法の合成条件を工夫することで単層のNiATを得ることができた。電子線回折およびX線回折実験からNiATが二次元カゴメ構造を有していることを明らかにした。NiATが電気化学的水素発生反応の効果的な触媒として働き、高い耐酸性を示すことを見出した。NiATは化学的な2H+-2e-反応によりビス（イミノチオラト）ニッケル錯体骨格をユニットとするナノシートNiITに可逆的に変換できることを明らかにした。この変換により材料の電気伝導度が１万倍程度変化することを見出した。この大きな伝導度の違いはNiATとNiITのバンド構造の違いに起因する。
以上のように、これまでにないあらたな機能を有する新しい強電子相関系ナノシートを開発することができた。
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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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Research Products
(38 results)
