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次元交差領域における新規スピンチューブ金属錯体の創製とその物性探索

研究課題

研究課題/領域番号 14J01421
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

橋口 良太  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードハロゲン架橋遷移金属錯体 / ニッケル錯体 / 低次元物性 / 電子状態 / 次元交差領域 / スピンチューブ / スピンラダー
研究実績の概要

本研究は擬1次元物質であるハロゲン架橋遷移金属錯体(MX-chain)を架橋配位子により連結することで次元拡張MX型錯体を合成し、その構造、電子状態及び物性を明らかにすることを目的とする。1本鎖のMX-chainを連結することで鎖間の相関という要素を導入した次元拡張MX型錯体は、多様な電子、スピン状態を取りうると考えられ、それに基づく新奇物性の発現が期待される。
本年度は前年度に得られた新規二次元シート型MX錯体、[Ni2X2(BPCE)]X5 (X = Br, Cl, BPCE: 1,2-ビス(1,4,6,8,11-ペンタアザシクロテトラデカン-6-イル)-エタン)について、常圧下及び高圧下における物性、電子状態評価を行った。常圧下における電子状態は詳細な単結晶X線回折測定、Ramanスペクトル及び拡散反射スペクトル測定により評価した。その結果、ニッケルを用いたMX型錯体としては非常に珍しいことに金属イオンは混合原子価状態にあり、さらにその価数は通常の混合原子価MX錯体の2価4価ではなく、2価3価となっていることが示唆された。またPPMSを用いた磁化率の温度依存性測定の結果、スピンは3価ニッケルイオン上に存在し、シートを構成する一次元鎖内、一次元鎖間の両方において反強磁性的な相関をしていることが明らかとなった。
臭素架橋体、[Ni2Br2(BPCE)]Br3については、高圧下における粉末X線回折測定、Ramanスペクトル測定の結果より、2.6 GPa以上において構造変化、Ramanスペクトル変化に異常が観測された。特にRamanスペクトルにおいては本来のピークの低波数側に新たなピークが現れ、圧力印加に伴い強度が増加していく様子が見られた。このことより高圧下においては構造の一部が、常圧下とは異なる構造、電子状態の一次元鎖あるいは二次元シートとなっていることが予想される。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Mixed-Valence Nickel Bis(azamacrocycle) Compounds with Ghost-Leg-type Sheets2017

    • 著者名/発表者名
      Ryota Hashiguchi, Kazuya Otsubo, Masato Maesato, Kunihisa Sugimoto, Akihiko Fujiwara, Hiroshi Kitagawa
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 56 号: 14 ページ: 3838-3841

    • DOI

      10.1002/anie.201610515

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Structure and Electronic States of Two-Dimensional Layered-Type Nickel MX-Ghost-Leg Complex under High Pressure2017

    • 著者名/発表者名
      Ryota Hashiguchi, Kazuya Otsubo, Mitsuhiko Maesato, Yasuo Ohishi, Naohisa Hirao, Hiroshi Kitagawa
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス(横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 特異な二次元シート構造を有するニッケルMX-Ghost-Leg錯体の合成と電子物性2016

    • 著者名/発表者名
      橋口 良太、大坪 主弥、前里 光彦、河口 彰吾、 杉本 邦久、藤原 明比古、北川 宏
    • 学会等名
      第10回分子科学討論会
    • 発表場所
      神戸ファッションマート(神戸市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Syntheses and Electronic Properties of Two-Dimensional Nickel-Based MX-Ghost-Leg Complexes Syntheses and Electronic Properties of Two-Dimensional Nickel-Based MX-Ghost-Leg Complexes2016

    • 著者名/発表者名
      Ryota Hashiguchi, Kazuya Otsubo, Mitsuhiko Maesato, Shogo Kawaguchi, Kunihisa Sugimoto, Akihiko Fujiwara, Hiroshi Kitagawa
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学 七隈キャンパス(福岡市)
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Syntheses and Electronic Properties of Novel Two-dimensional Nickel MX-ghost Leg Complexes2016

    • 著者名/発表者名
      Ryota Hashiguchi, Kazuya Otsubo, Kunihisa Sugimoto, Akihiko Fujiwara, Hiroshi Kitagawa
    • 学会等名
      42nd International Conference on Coordination Chemistry
    • 発表場所
      Brest (France)
    • 年月日
      2016-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Syntheses and Electronic Properties of Novel Two-dimensional Nickel MX-ghost Leg Complexes2016

    • 著者名/発表者名
      Ryota Hashiguchi, Kazuya Otsubo, Kunihisa Sugimoto, Akihiko Fujiwara, Hiroshi Kitagawa
    • 学会等名
      ICCC2016
    • 発表場所
      Brest (France)
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 特異な二次元シート構造を有する二次元ニッケルMX-Ghost Leg錯体の合成と電子物性2016

    • 著者名/発表者名
      橋口良太、大坪主弥、杉本邦久、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 (京都)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis, crystal structure, and physical properties of a novel metal-organic framework based on networked coordination nickel square2015

    • 著者名/発表者名
      Ryota Hashiguchi, Kazuya Otsubo, Hiroshi Kitagawa
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (USA)
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二核ニッケル錯体を骨格に持つ新規MX-chain錯体の構造と電子物性2015

    • 著者名/発表者名
      橋口良太、大坪主弥、杉本邦久、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 (奈良)
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ニッケル二核錯体を構成要素とする新規MX-chain錯体の合成と構造および電子物性2015

    • 著者名/発表者名
      橋口良太、大坪主弥、杉本邦久、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 大岡山キャンパス (東京)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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