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多孔性配位高分子による外場応答型人工超格子の創成

研究課題

研究課題/領域番号 13J01768
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 無機化学
研究機関京都大学

研究代表者

原口 知之  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード多孔性配位高分子 / スピン転移 / ヘテロ接合膜 / スピンクロスオーバー錯体 / ナノ薄膜 / 人工超格子
研究実績の概要

多孔性配位高分子(PCP):Fe(L)[M(CN)4] (L;配位子, M = Ni, Pd, Pt ) は温度に応答して低スピン(LS)状態、高スピン(HS)状態(反磁性:S = 0 と常磁性:S = 2)間のスピン転移を示すスピンクロスオーバー錯体である。近年、このスピン転移は光、分子の吸着、圧力などでも誘起されることが明らかとなり、こうした特性はメモリー材料やセンサーとしての応用が期待されている。本研究では、一層ごとの積層に優れたLayer-by-Layer法を用いることで、配位子を一層おきに変化させた人工超格子:Fe(L, L’)[M(CN)4]ナノ薄膜 (PCP-ASL) を作製し、その温度変化やゲスト分子の吸脱着に対するスピン状態の応答性を評価する。様々なPCP-ASLについて外場応答性の知見を得ることで、機能性PCP-ASLの設計指針を創出することを目指している。本年度は様々な配位子を組み合わせてPCP-ASLの作製を試みているが、現在のところ超格子構造は得られていない。
一方でFe(pyrazine)[M(CN)4] (M = Ni, Pt)をヘテロ接合することで歪みを導入し、配位子場を制御することでスピン転移温度を80 K程度上昇させることに成功している。また、こうした成果について広く外部発表(第9回分子科学討論会、錯体化学会第65回討論会、日本化学会第96春季年会)も行なっている。さらに、錯体化学会第65回討論会では学生講演賞を受賞するなどの高い評価を受けている。加えて当該年度では論文発表にも尽力し、Inorganic ChemistryとChemical Communicationsに第一著者として自ら執筆しまとめあげた論文が掲載された。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] A three-dimensional accordion-like metal-organic framework: synthesis and unconventional oriented growth on a surface2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Haraguchi, Kazuya Otsubo, Osami Sakata, Shogo Kawaguchi, Akihiko Fujiwarad, Hiroshi Kitagawa
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 52 号: 35 ページ: 6017-6020

    • DOI

      10.1039/c6cc00056h

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Remarkable Lattice Shrinkage in Highly Oriented Crystalline Three-Dimensional Metal-Organic Framework Thin Films2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Haraguchi, Kazuya Otsubo, Osami Sakata, Akihiko Fujiwara, Hiroshi Kitagawa
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 54 号: 24 ページ: 11593-11595

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.5b02207

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Control of Spin-crossover Behavior by Interface Strain in Heterojunction-type Hofmann-type Metal-Organic Framework Thin Film2016

    • 著者名/発表者名
      原口知之、大坪主弥、坂田修身、藤原明比古、北川宏
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Hofmann型多孔性配位高分子によるヘテロ接合膜の作製およびスピン転移挙動2015

    • 著者名/発表者名
      原口知之、大坪主弥、坂田修身、藤原明比古、北川宏
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Hofmann型多孔性配位高分子によるヘテロ接合型ナノ薄膜の構築と物性2015

    • 著者名/発表者名
      原口知之、大坪主弥、坂田修身、藤原明比古、北川宏
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Step-by-step fabrication of a highly oriented crystalline three-dimensional accordion-like porous coordination polymer thin film2015

    • 著者名/発表者名
      原口知之、大坪主弥、坂田修身、藤原明比古、北川宏
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Gas Adsorption Behavior and Structural Change of Highly Oriented Crystalline Three-Dimensional Pillared-Layer-Type Porous Coordination Polymer Nanofilms2014

    • 著者名/発表者名
      原口知之、大坪主弥、坂田修身、藤原明比古、北川宏
    • 学会等名
      MOF2014
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-09-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ピラー配位子として4,4'-ビピリジンを用いた新規Hofmann型 多孔性配位高分子ナノ薄膜の作製2014

    • 著者名/発表者名
      原口知之、大坪主弥、坂田修身、藤原明比古、北川宏
    • 学会等名
      錯体化学会第64回討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Selective gas adsorption behavior and structural change of 3D Hofmann-type porous coordination polymer nanofilms2014

    • 著者名/発表者名
      原口知之、大坪主弥、坂田修身、藤原明比古、北川宏
    • 学会等名
      ICSM2014
    • 発表場所
      Turku, Finland
    • 年月日
      2014-07-02 – 2014-07-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 三次元骨格を有するHofmann型多孔性配位高分子ナノ薄膜が示すガス吸着挙動および構造変化2014

    • 著者名/発表者名
      原口 知之、大坪 主弥、坂田 修身、藤原 明比古、北川 宏
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学 (愛知県)
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 三次元骨格を有するHofmann型多孔性配位高分子ナノ薄膜におけるガス吸着挙動と構造変化2013

    • 著者名/発表者名
      原口 知之、大坪 主弥、坂田 修身、藤原 明比古、北川 宏
    • 学会等名
      錯体化学会第63回討論会
    • 発表場所
      琉球大学 (沖縄県)
    • 年月日
      2013-11-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Gas adsorption behavior and structure change of three dimensional Hofmann type porous coordination polymer nanofilms2013

    • 著者名/発表者名
      T. Haraguchi. K. Otsubo. O. Sakaia. A. Fuliwara. H. Kitagawa
    • 学会等名
      UK-Japan Workshop
    • 発表場所
      京都大学 (京都府)
    • 年月日
      2013-10-10
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 三次元骨格を有するHofmann型多孔性配位高分子ナノ薄膜が示すガス吸着挙動と構造変化2013

    • 著者名/発表者名
      原口 知之、大坪 主弥、坂田 修身、藤原 明比古、北川 宏
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ (京都府)
    • 年月日
      2013-09-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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