2014 Fiscal Year Annual Research Report
ダイナミックな複合的電子物性変換を示す新規機能性錯体分子の開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Stimuli-responsive Chemical Species for the Creation of Functional Molecules |
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| Project/Area Number |
25109533
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
金川 慎治 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (20516463)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 複合機能性分子 / 外場感応性分子 / スピン転移錯体 / 有機導電性分子 / 異核錯体 / 分子内電子移動 / 高スピン分子 / 鉄クラスター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、電子スピンの化学を基盤とし、「感応性化学種」を融合させることで、電子の織りなす磁性、電導性や誘電性といった様々な物性が外場に対して協同的に感応する革新的複合機能性錯体の創成を目的として行った。
今年度は、昨年度までに得られた、スピン転移錯体と有機導電性分子とを複合化した新規ハイブリット分子材料の開発研究をさらに発展させることで、「一次元カラム状の分離積層構造を有する新規ハイブリッド分子の合成に成功」し、この化合物の物性測定を行った。具体的には、アニオン性鉄錯体と導電性有機分子TMTSＦからなる新規ハイブリッド分子を定電流電解結晶化法にて単結晶として得た。X線結晶構造解析により、TMTSFと鉄錯体の比は13:12であり、TMTSFは部分酸化状態にあることが明らかとなった。磁気測定において、60 K以上でのなだらかなスピン転移挙動が観測された。さらに、低温での光磁気特性の検討により、光刺激による高スピン状態への磁気スイッチング特性が観測された。一方、単結晶での電気抵抗測定により、このハイブリッド分子は室温で比較的高抵抗であり、その温度依存性から半導体的であることを明らかにした。今回得られたTTF系分子と鉄錯体からなるハイブリッド分子の合成やそのスピン転移挙動は今まで報告されておらず、初めての例である。
加えて、感応性分子を指向し、「原子価互変異性を示す異核複核錯体」、「かご状鉄４２核錯体」の2つの分子系についても検討を行うことで、それぞれ新規感応性分子を得ることに成功した。
前者においてはキラリティを利用した新規合成戦略によって、分子レベル、結晶レベルで方向のそろった外場感応性の分子内電子移動を示す分子系が構築できることを見出した。後者においては90/2という巨大な基底スピン状態を示すかご状鉄クラスターにおいて、熱誘起の金属間電子移動挙動を見出し、報告した。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] A ferromagnetically coupled Fe-42 cyanide-bridged nanocage2015
Author(s)
Kang, S.; Zheng, H.; Liu, T.; Hamachi, K.; Kanegawa, S.; Sugimoto, K.; Shiota, Y.; Hayami, S.; Mito, M.; Nakamura, T.; Nakano, M.; Baker, ML.; Nojiri, H. ; Yoshizawa, K.; Duan, C.; Sato, O.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 6
Pages: 5955
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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