| 研究課題/領域番号 |
16H02269
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 |
宮坂 等 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (50332937)
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| 研究協力者 |
高坂 亘
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
46,800千円 (直接経費: 36,000千円、間接経費: 10,800千円)
2018年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2017年度: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
2016年度: 22,230千円 (直接経費: 17,100千円、間接経費: 5,130千円)
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| キーワード | 多孔性配位高分子 / 多孔性導電性磁石 / ガス吸着挙動 / 磁性変換 / 動的スピン / スポンジ磁石 / 酸素磁性 / リチウムイオン電池 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、化学的相互作用、即ち化学的外場により伝導性や磁性などの物理的物性を劇的に変化する分子化合物を設計することを目的としてきた。化学的外場として、ゲスト分子の脱挿入を想定することにより、これまでの成果を基に多孔性の導電性分子磁石の開発を行った。特に、僅かな構造変化により格子内の電荷秩序状態を動的に変換しうる格子に着目し、電子ドナーと電子アクセプター構築素子のHOMO/LUMO電子状態を精密に制御して電荷移動型格子を設計した。その結果、世界で初めての溶媒の吸脱着で電荷秩序状態を動的に変化させるスポンジ磁石や酸素の電子スピンを感知して磁気相を変換する多孔性磁石などを見出すに至った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
化学物質を吸脱着させて、その情報を伝導性や磁性などのバルク物性の変化として捉えることができる材料は極めて珍しく、近年の分子多孔性材料でもほとんどないのが現状である。特に、電子状態や磁性相を劇的に変換する材料はこれまでに報告例はなく、今回の材料は社会的にも極めてインパクトがある（幾つかはプレスリリースを行った）。これらの材料は、環境問題などに対する小分子分析技術はもとより、複数の化学物質の構成で信号を得る（化学言語）のような新しい技術にも繋がると予想される。即ち、吸着した物質は何か、どのくらいの量か、組成は？など、材料の物性がそのまま情報を発信する新しい多孔性分子材料が創造できるのである。
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