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多周波数ESRを用いた複核金属内包フラーレンアニオンの特異なスピン状態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05481
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 機能物性化学
研究機関首都大学東京

研究代表者

兒玉 健  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (20285092)

研究分担者 古川 貢  新潟大学, 研究推進機構, 准教授 (90342633)
加藤 立久  京都大学, 国際高等教育院, 教授 (80175702)
研究協力者 中鳥 なつみ  
三谷 拓示  
小林 和博  
西本 真也  
髙井 良也  
吉田 俊  
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
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード複核金属内包フラーレン / スピン状態 / 多周波数ESR
研究成果の概要

アニオンでのみ安定なM2@C80の単離法をY2@C80を対象として開発した。Gd2@Cn(n=78,80)アニオンを単離し、スピン状態がS=15/2であることをESRにより明らかにした。また、Gdとスピンを持たない金属MのGdM@C78(M=Sc, La)アニオンのスピン状態がS=4であることもESRにより明らかにした。この結果、内包されたGd由来のS=7/2のスピンとダイマー軌道の電子のS=1/2の間に強磁性的相互作用が働くことが分かった。Tm2@C78アニオンのスピン状態が有効スピンS=1/2で記述できることを示した。二核金属内包フラーレンアニオンの電子状態の計算を行った。

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

    (22件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (20件)

  • [雑誌論文] Theoretical Insights into the Electronic Structures and Stability of Dimetallofullerenes M2@Ih-C802017

    • 著者名/発表者名
      Archana Velloth; Yutaka Imamura; Takeshi Kodama; Masahiko Hada
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 121 号: 33 ページ: 18169-18177

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b03533

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum Chemical Study on Endohedral Heteronuclear Dimetallofullerene M1M2@Ih-C80 Toward Molecular Design2017

    • 著者名/発表者名
      Archana Velloth; Yutaka Imamura; Takeshi Kodama; Masahiko Hada
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 121 号: 49 ページ: 27700-27708

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b08302

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Spectroscopic studies of dimetallofullerene anions encapsulating Nd2018

    • 著者名/発表者名
      西本真也、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 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] Isolation and Characterization of Tm2@Cn(n=78, 80) anion2018

    • 著者名/発表者名
      小林和博、古川貢、加藤立久、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 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] Search for Missing Lu2@C80(Ih)2018

    • 著者名/発表者名
      髙井良也、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 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] Characterization the spin system in GdM@Cn anion (M=Sc, Y, La; n=78, 80)2018

    • 著者名/発表者名
      三谷拓示、古川貢、加藤立久、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 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] Separation and Characterization of Sc-dimetallofullerenes: Sc2Cn(n=76, 78, 80, 82)2018

    • 著者名/発表者名
      吉田俊、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 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] 特異なスピン状態を持つGd2@Cn(n=78,80)アニオンの単離とキャラクタリゼーション2017

    • 著者名/発表者名
      三谷拓示、中鳥なつみ、山口貴久、小林樹来、古川貢、加藤立久、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 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(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2017-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Y2@C80(Ih)の単離法の開発とキャラクタリゼーション2017

    • 著者名/発表者名
      中鳥なつみ、冨樫愛美、三谷拓示、山口貴久、古川貢、加藤立久、藤田渉、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 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(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2017-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Searching for the unprecedented endohedral metallofullerenes by applying the separation method for those stable only in an anion form2017

    • 著者名/発表者名
      中鳥なつみ、三谷拓示、山口貴久、古川貢、加藤立久、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 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
      東京大学伊藤国際学術研究センター(東京都・文京区)
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Production and Characterization of Hetero-dimetallofullerene:GdY@C80(Ih)2017

    • 著者名/発表者名
      三谷拓示、中鳥なつみ、山口貴久、古川貢、加藤立久、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 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
      東京大学伊藤国際学術研究センター(東京都・文京区)
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Attempt to produce dimetallofullerenes containing Yb2017

    • 著者名/発表者名
      小林和博、三谷拓示、中鳥なつみ、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 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
      東京大学伊藤国際学術研究センター(東京都・文京区)
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Spectroscopic sutdies of La2@C78 anon2017

    • 著者名/発表者名
      西本真也、小林和博、平山貴晟、三谷拓示、中鳥なつみ、山口貴久、古川貢、加藤立久、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 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
      東京大学伊藤国際学術研究センター(東京都・文京区)
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] GdM@C80(Ih)(M=Y,La)アニオンの合成とキャラクタリゼーション2017

    • 著者名/発表者名
      三谷拓示、山口貴久、古川貢、加藤立久、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Ybを含む二核金属内包フラーレンの探索2017

    • 著者名/発表者名
      小林和博、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Ndを含む二核金属内包フラーレンアニオンの分光学的研究2017

    • 著者名/発表者名
      西本真也、古川貢、加藤立久、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Quantum-Chemical Studies on Lanthanide encapsulated metallofullerenes towards designing functional materials2017

    • 著者名/発表者名
      Archana Velloth, Yutaka Imamura, Takeshi Kodama, Masahiko Hada
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 炭素ケージに内包された金属ダイマーの物理化学2017

    • 著者名/発表者名
      兒玉健
    • 学会等名
      第56回電子スピンサイエンス学会年会SEST2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Gd,Y金属が2個内包されたフラーレン類のESRスペクトル2016

    • 著者名/発表者名
      山口貴久、中鳥なつみ、三谷拓示、菊地耕一、兒玉健、古川貢、加藤立久
    • 学会等名
      第50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
      東京大学伊藤国際学術研究センター(東京都・文教区)
    • 年月日
      2016-02-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Isolation and Characterization of the hidden metallofullerene: Y2@C782016

    • 著者名/発表者名
      中鳥なつみ、三谷拓示、山口貴久、古川貢、加藤立久、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 学会等名
      第50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
      東京大学伊藤国際学術研究センター(東京都・文教区)
    • 年月日
      2016-02-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Isolation and characterization of Gd2@C80 anion whose spin state is S=15/22016

    • 著者名/発表者名
      三谷拓示、中鳥なつみ、山口貴久、小林樹来、古川貢、加藤立久、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 学会等名
      第50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
      東京大学伊藤国際学術研究センター(東京都・文教区)
    • 年月日
      2016-02-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A new method for the isolation of the hidden metallofullerenes like Y2@C802015

    • 著者名/発表者名
      中鳥なつみ、冨樫愛美、藤田渉、菊地耕一、阿知波洋次、兒玉健
    • 学会等名
      第49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
      北九州国際会議場(福岡県・北九州市)
    • 年月日
      2015-09-07
    • 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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