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構造制御に基づくハロゲン架橋一次元錯体の電荷双安定性と機能の創出

研究課題

研究課題/領域番号 16K05713
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 無機化学
研究機関東北大学

研究代表者

高石 慎也  東北大学, 理学研究科, 准教授 (10396418)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018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)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードハロゲン架橋 / 混合原子価 / エネルギー変換 / バンドギャップ / ハイブリッドペロブスカイト / 太陽電池 / 強相関電子系 / 配位高分子 / 擬一次元ハロゲン架橋金属錯体 / 平均原子価 / 固体物性
研究成果の概要

電荷双安定性が期待される化合物系として擬一次元ハロゲン架橋金属錯体において、新電子相の発現を目指し、新規錯体の開発を行った。2,3-diaminobutane-1,4-diol(dabdOH)配位子を用いて臭素架橋パラジウム錯体において350Kまで安定な平均原子価状態をとる錯体の合成に成功した。この錯体では、ヒドロキシ基と対アニオンとの間に水素結合が存在した結果、Pd-Pd間距離が5.18オングストロームとこれまでに知られているPd-Br錯体のうち最も短くなり、平均原子価状態が安定化されていることが明らかとなった。本錯体は既存のMX錯体中最も電気伝導度が高いことが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

一次元金属錯体については、室温38Scm-1と非常に高い電気伝導度を示したうえ、バンドギャップについても0.5eVと既存のMX錯体中で極めて小さい部類に入る。このようななρギャップの一次元半導体は、近年、高い熱電特性を示すことが予想されており、本錯体のバンドフィリングを制御することができれば、熱電材料としても期待される。また、本錯体系のCT吸収帯を光励起することで超高速光スイッチングを実現できると期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Correlation between Chemical and Physical Pressures on Charge Bistability in [Pd(en)2Br](Suc-Cn)2・H2O2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kumagai、Shinya Takaishi、Hiroaki Iguchi、Brian K. Breedlove、Takuya Kaneko、Hiroshi Ito、Shin-ichi Kuroda、Masahiro Yamashita
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 57 号: 1 ページ: 12-15

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.7b02566

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MX-chain Compounds with ReO4 Counterions: Exploration of the Robin-Day Class I-II Boundary2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kumagai, Shinya Takaishi, Mengqi Gao, Hiroaki Iguchi, Brian K. Breedlove, Masahiro Yamashita
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 58 号: 7 ページ: 3775-3781

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.7b03051

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Study of Bromide-Bridged Pd Chain Complex with Weak CH・・・O Hydrogen Bonds2018

    • 著者名/発表者名
      Rasel Mian Mohammad、Iguchi Hiroaki、Miyata Momoka、Takaishi Shinya、Yamakawa Hiromichi、Terashige Tsubasa、Miyamoto Tatsuya、Okamoto Hiroshi、Yamashita Masahiro
    • 雑誌名

      Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie

      巻: 644 号: 14 ページ: 646-651

    • DOI

      10.1002/zaac.201700461

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple Hydrogen-Bond Approach to Uncommon Pd(III) Oxidation State: A Pd-Br Chain with High Conductivity and Thermal Stability2017

    • 著者名/発表者名
      Mian M. Rasel, Hiroaki Iguchi, Shinya Takaishi, Hideaki Murasugi, T. Miyamoto, Hiroshi Okamoto, Hisaaki Tanaka, Shin-ichi Kuroda, Brian K. Breedlove, MasahiroYamashita
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 136 号: 19 ページ: 6562-6565

    • DOI

      10.1021/jacs.7b02558

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three dimensional porous Hofmann clathrate [MIIPtII(CN)4] (M = Co, Ni) synthesized by using postsynthetic reductive elimination2017

    • 著者名/発表者名
      Takuro Okamura, Bin Wu, Hiroaki Iguchi, Brian K. Breedlove, Masahiro Yamashita, Wataru Kosaka, Hitoshi Miyasaka, Shinya Takaishi
    • 雑誌名

      ChemComm.

      巻: 53 号: 48 ページ: 6512-6515

    • DOI

      10.1039/c7cc01766a

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optically visible phase separation between Mott-Hubbard and charge-density-wave domains in a Pd-Br chain complex2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, S. Takaishi, H. Iguchi, H. Okamoto, H. Tanaka, S. Kuroda, Y. Hosomi, S. Yoshida, H. Shigekawa, T. Kojima, H. Ohtsu, M. Kawano, B. K. Breedlove, L. Gué rin, and M. Yamashita
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 2 号: 2 ページ: 259-263

    • DOI

      10.1002/slct.201600065

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] A highly emissive distyrylthieno[3,2-b]thiophene based red luminescent organic single crystal: Aggregation induced emission, optical waveguide edge emission, and balanced ambipolar carrier transport2016

    • 著者名/発表者名
      Shuai Mu, Kazuaki Oniwa, Tienan Jin, Naoki Asao, Masahiro Yamashita, Shinya Takaishi
    • 雑誌名

      Organic Elelctronics

      巻: 34 ページ: 23-27

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2016.04.001

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Structure Insights into the Counterion Effects on the Manganese(lll) Spin Crossover System with Hexadentate Schiff-Base Ligands2016

    • 著者名/発表者名
      S. Wang, W. T. Xu, W. R. He, S. Takaishi, Y. H. Li, M. Yamashita amd W. Huang
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 45 号: 13 ページ: 5676-5688

    • DOI

      10.1039/c5dt04824a

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Temperature dependence of Peierls-Hubbard Phase Transition in [Pd(cptn)2Br]Br2 Studied by Scanning Tunneling Microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      90Yuka Hosomi, Shoji Yoshida, A. Taninaka, Takefumi Yoshida, Shinya Takaishi, O. Takeuchi, Masahiro Yamashita, Hidemi Shigekawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55

    • NAID

      120007129519

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Continuous Carrier Control in the Electron Conductive Metal-Organic Framework Cu[Cu(pdt)2]2018

    • 著者名/発表者名
      Shinya Takaishi, Miyuki Hosoda, Masahiro Yamashita
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 有機-無機ハイブリッドペロブスカイト A2[AuI2][AuI4](A=CH3NH3 or NH2=CHNH2)の合成と物性2016

    • 著者名/発表者名
      村杉 英昭,熊谷翔平,影澤幸一,井口弘章,高石慎也, 山下正廣
    • 学会等名
      第6回CSJ 化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Highly selective H2 or O2 sorption over N2 in metal-organic frame-work with dynamic aperture2016

    • 著者名/発表者名
      Shinya Takaishi, Bin Wu, Shin-ichiro Noro, Masahiro Yamashita
    • 学会等名
      5th International Conference on Metal-Organic Frameworks & Open Framework Compounds (MOF 2016)
    • 発表場所
      hilton long beach (USA)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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