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分子がゆるく束縛されたシステムにおける相転移機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05404
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関大阪大学 (2016-2017)
国立研究開発法人理化学研究所 (2015)

研究代表者

鈴木 晴  大阪大学, 理学研究科, 招へい研究員 (50633559)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードリチウムイオン内包フラーレン / 水分子内包フラーレン / テラヘルツ分光法 / 熱容量 / 原子・分子内包フラーレン / 回転運動 / 低温熱容量 / THz分光 / 赤外分光 / 相転移 / 量子回転 / リチウムイオンの回転 / リチウムイオンの振動
研究成果の概要

本研究では,局所的に分子が動きやすい「ゆるく分子が束縛されたシステム」における分子運動と相挙動の関係をTHz分光測定および熱容量測定を用いて調べた.[Li+@C60](PF6-)結晶では,室温でLi+イオンがC60分子内部で周回運動すること,100 K以下でLi+イオンが2か所に局在化して振動運動をすること,20 K以下ではLi+イオンの位置が反強誘電的に長距離秩序化して相転移が誘起されることを確認した.一方,H2O@C60結晶では,H2O分子が10 K以下でも量子力学的に回転していることを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 10件、 招待講演 5件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] フラーレンC60に内包されたLi+イオンの回転運動2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木晴
    • 雑誌名

      ナノ学会会報

      巻: 16 ページ: 59-65

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Isotopic localization of the partially deuterated methyl group in solid methanol and methyl iodide2017

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, A. Inaba
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Polymer Morphological Change Induced by Terahertz Irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      4.Hiromichi Hoshina, Hal Suzuki, Chiko Otani, Masaya Nagai, Keigo Kawase, Akinori Irizawa, Goro Isoyama
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 27180-27180

    • DOI

      10.1038/srep27180

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rotational Dynamics of Li+ Ions Encapsulated in C60 Cages at Low Temperatures2016

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, M. Ishida, M. Yamashita, C. Otani, K. Kawachi, K. Kasama, E. Kwon
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 18 号: 46 ページ: 31384-38387

    • DOI

      10.1039/c6cp06949e

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Terahertz absorption spectroscopy study of structural changes in D-penicillaminato CuI8CuII6 clusters induced by water desorption2016

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, C. Otani, N. Yoshinari, T. Konno
    • 雑誌名

      Inorg, Chem. Front.

      巻: 3 号: 2 ページ: 274-278

    • DOI

      10.1039/c5qi00207a

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] テラヘルツ振動分光から見えるソフトマテリアルの構造と水素結合2015

    • 著者名/発表者名
      保科宏道,鈴木晴,山本茂樹,矢嶋摂子
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 84 ページ: 252-529

    • NAID

      130007718820

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamics of Li+ ions encapsulated in C60 fullerene at low temperature2017

    • 著者名/発表者名
      Hal Suzuki, Misaki Ishida, Yusuke Yamada, Masatsugu Yamashita, Chiko Otani, Kazuhiko Kawachi, Yasuhiko Kasama, Eunsang Kwon
    • 学会等名
      第52回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学 本郷キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Atomic motions in C60 fullerene cages at low temperature2017

    • 著者名/発表者名
      Hal Suzuki
    • 学会等名
      International Symposium of Structural Thermodynamics for Young Thermodynamicists (ISST-YT)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermodynamic Properties of [Li+@C60](PF6-) Crystal2017

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, Y. Miyazaki, M. Nakano, and E. Kwon
    • 学会等名
      The 8th International and the 10th Japan-China Joint Symposium on Calorimetry and Thermal Analysis (CATS-2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水分子内包フラーレンの低温熱容量2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 晴,中野元裕,橋川祥史,村田靖次郎
    • 学会等名
      第 53 回熱測定討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 等速伸縮,圧縮およびずり歪による力学熱量効果測定のための装置製作と PDMS ゴム等への適用2017

    • 著者名/発表者名
      松尾隆祐,鈴木 晴,東 信晃,片島拓弥,井上正志
    • 学会等名
      第 53 回熱測定討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ハイドロゲルにおける力学熱量効果の測定と結果の解析2017

    • 著者名/発表者名
      松尾隆祐,鈴木 晴,片島拓弥,井上正志
    • 学会等名
      第 53 回熱測定討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] C60に内包された水分子の低温における回転運動2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 晴, 中野 元裕, 橋川 祥史, 村田 靖次郎
    • 学会等名
      第54回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Rotational Dynamics of Li+ Ion Encapsulated in C60 Cage at Low Temperature Investigated by Terahertz Spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Hal Suzuki, Misaki Ishida, Yusuke Yamada, Masatsugu Yamashita, Chiko Otani, Kazuhiko Kawachi, Yasuhiko Kasama, Eunsang Kwon
    • 学会等名
      5thRussia-Japan-USA-Europe Symposium on Fundamental & Applied Problems of Terahertz Devices & Technologies (RJUSETeraTech-2016)
    • 発表場所
      Tohoku University, Katahira campus (Sendai, Miyagi)
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Altering Polymer Morphology by Intense Terahertz Wave Irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      H. Hoshina, H. Suzuki, C. Otani, M. Nagai, K. Kawase, A. Irizawa, G. Isoyama
    • 学会等名
      41st International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz 2016)
    • 発表場所
      Bella Cente (Copenhagen, Denmark)
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vibrational and Rotational Motions of Li+ ion Encapsulated in C60 Fullerene Investigated by THz Spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Hal Suzuki, Misaki Ishida, Yusuke Yamada, Masatsugu Yamashita, Chiko Otani, Kazuhiko Kawachi, Yasuhiko Kasama, Eunsang Kwon
    • 学会等名
      17th International Conference on the Science and Application of Nanotubes and low-dimensional materials (NT16)
    • 発表場所
      University of Vienna (Vienna, Austria)
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Polymer Morphological Change Induced by Terahertz Irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      H. Hoshina, H. Suzuki, C. Otani, M. Nagai, K. Kawase, A. Irizawa, G. Isoyama
    • 学会等名
      5th EOS Topical Meeting on Terahertz Science & Technology (TST 2016)
    • 発表場所
      Hotel Palatinus (Pecs, Hungary)
    • 年月日
      2016-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] C60フラーレンに内包されたLi+イオンの低周波数振動と[Li+@C60](PF6-)結晶の構造相転移2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木晴,石田美咲,山田雄介,山下将嗣,大谷知行,河地和彦,笠間泰彦,權垠相
    • 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(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Low-frequency Vibration and Rotation of Li+ Ion Encapsulated in C60 Fullerene Investigated by THz Spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, C. Otani
    • 学会等名
      International Workshop on Fundamental and Applied Research of Novel Nanocarbon Derivatives; Toward Bottom-Up Approach to Nanotechnology Era
    • 発表場所
      Tohoku University, Oabayama campus (Sendai, Miyagi)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Li+ Ion Encapsulated in C60 Fullerene Investigated by THz Spectroscopy and Calorimetry2016

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki
    • 学会等名
      Research Center for Structural Thermodynamics (RCST) Half-Day Symposium
    • 発表場所
      Osaka University, Toyonaka campus (Toyonaka, Osaka)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] リチウムイオン内包フラーレン[Li+@C60](PF6)-の熱容量と相転移2015

    • 著者名/発表者名
      石田美咲,鈴木晴,大谷知行,東信晃,宮崎裕司,中野元裕,笠間泰彦,河地和彦,權垠相
    • 学会等名
      第51回熱測定討論会
    • 発表場所
      東京電機大学 埼玉鳩山キャンパス(埼玉県比企郡)
    • 年月日
      2015-10-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] テラヘルツ分光法によるリチウムイオン内包フラーレン[Li+@C60](PF6)-の物性研究2015

    • 著者名/発表者名
      石田美咲,鈴木晴,山田雄介,山下将嗣,大谷知行,笠間泰彦,河地和彦,權垠相
    • 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(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] テラヘルツ分光法を用いたD-ペニシラミナトCu14 核クラスター構造変化の解析2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木晴,大谷知行,吉成信人,今野巧
    • 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(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] テラヘルツ分光による新しい高分子研究の可能性2015

    • 著者名/発表者名
      保科宏道,鈴木晴,大谷知行,山本茂樹,西村文太,佐藤春実,尾崎幸洋
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学 川内キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Polymer Morphology Studied by Terahertz Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      H. Hoshina, H. Suzuki, C. Otani, S. Yamamoto, H. Sato, Y. Ozaki
    • 学会等名
      The Second International Symposium on Frontiers in THz Technology (FTT2015)
    • 発表場所
      Congress Center in ACT CITY (Hamamatsu, Shizuoka)
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Monitoring Hydrogen Bonds in Soft Materials by Terahertz Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      H. Hoshina, H. Suzuki, C. Otani, S. Yamamoto, S. Yajima, Y. Ozaki
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Microwave/THz Science and Application (MTSA)
    • 発表場所
      Okinawa Institute of Science and Technology (Kunigami-gun, Okinawa)
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 大阪大学 理学研究科 構造熱科学研究センター ホームページ

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/micro/publication.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 大阪大学 理学研究科 構造熱科学研究センター

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/micro/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 理化学研究所テラヘルツイメージング研究チーム

    • URL

      http://www.riken.jp/lab-www/THz-img/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] セキュリティーマーカー、情報記録媒体、情報記録媒体の判定装置及び複製装置2016

    • 発明者名
      權垠相,小笠原春彦,大谷知行,鈴木晴,笠間泰彦,ほか2名
    • 権利者名
      權垠相,小笠原春彦,大谷知行,鈴木晴,笠間泰彦,ほか2名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-02-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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