| 研究課題/領域番号 |
15K05467
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機能物性化学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
加藤 恵一 東北大学, 理学研究科, 助教 (80374742)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 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)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 単分子磁石 / フラーレン / カーボンナノチューブ / 超分子化学 / 磁気異方性 / スピンダイナミクス / 磁化緩和時間 / 配位子場 / 金属内包フラーレン / 核磁気共鳴 / プロトン / 配位環境 / 超分子錯体 |
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| 研究成果の概要 |
申請者は「21世紀の磁石」と言われている単分子磁石（SMM）とナノカーボン材料とのハイブリット化合物を合成し、その構造特性と物性について研究を行った。炭素（カーボン）はありふれた元素で古くから利用されてきた材料である。この炭素が電子材料として注目され「21世紀はカーボンの時代」とも言われる。申請者はナノカーボン材料フラーレンC60とカーボンナノチューブ(CNT)に注目し、SMMとの超分子錯体を合成した。ハイブリット化合物中においてもSMM特性を維持しており、磁気特性の向上が確認できた。SMMの機能向上の観点からもナノカーボン材料とのハイブリット化合物が分子設計上優れていることが示唆される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題の研究成果をまとめると（1）構造の観点から、ＳＭＭとカーボンナノ材料との分子間相互作用の異方性によって希土類イオン周りの配位環境が大きく変わる。また、単層カーボンナノチューブの一次元内部空間を利用することでSMMの一次元配列制御が可能である。（2）配位構造および構造次元性に応じて希土類イオンの磁気異方性や磁気的相互作用に変化をもたらし、その結果磁気特性が変化することが明らかとなった。つまり、配位・配列環境を利用した磁気特性スイッチングの手法として、カーボンナノ材料とＳＭＭとの超分子錯体形成が有用であることが明らかとなった。
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