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レアメタルフリーナノサイズ分子磁石合成の新展開-量子相制御と量子巨大応答-

研究課題

研究課題/領域番号 17H04800
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 ナノ材料化学
研究機関広島大学

研究代表者

姜 舜徹  広島大学, 工学研究科, 准教授 (90597006)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
25,480千円 (直接経費: 19,600千円、間接経費: 5,880千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
キーワード金属錯体 / 超分子 / 分子磁石 / ナノ材料 / ナノサイズ磁石
研究成果の概要

申請者はこれまでに,Feイオン42個からなるナノサイズ分子磁石(Fe42: 磁石の大きさが90ボーアの世界最高値を示す)の開発に成功してきた。本研究ではFe42核ナノサイズ分子磁石のFeイオンをMnイオンやNiイオンに置換することで新奇機能を発現する新規ヘテロメタル混合原子価ナノサイズ分子磁石の開発を目的として研究を行った。その結果,Fe24Mn18, Fe24Ni18の新規ナノサイズ分子磁石の合成に成功した。その結果,42核から成る金属イオンケージ骨格は柔軟に混合原子価状態を変化させることができ,また磁気特性も強磁性,反強磁性と制御できる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

資源枯渇が懸念される中,環境負荷の低減と省エネルギーの両立を目指す現代社会においては,自動車やコンピューターなどに多用されている磁気記録材料のレアメタルフリ-化や高密度化が求められている。物質の最小単位である原子や分子からエレクトロニクス素子を組み上げる,ボトムアップ式によるイノベーションが,今後より一層求められていくことは間違いない。本研究の化合物のような有機材料・錯体分子を用いる希少金属元素を用いない分子性材料の開発研究には,自然界にない新しい物質を創り出すことで,エネルギー・環境問題の解決など,社会の持続的発展を支えるイノベーションへの貢献が期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] Electron-Transfer Activity in a Cyanide-Bridged Fe42 Nanomagnet2019

    • 著者名/発表者名
      Baker Michael L.、Wu Shu-Qi、Kang Soonchul、Matsuzawa Satoshi、Arrio Marie-Anne、Narumi Yasuo、Kihara Takumi、Nakamura Tetsuya、Kotani Yoshinori、Sato Osamu、Nojiri Hiroyuki
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 58 号: 15 ページ: 10160-10166

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.9b01216

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Paramagnetism Enhancement by in situ Electrochemical Hole Doping into Prussian Blue Thin Film2018

    • 著者名/発表者名
      M. Noguchi, M. Nakano, S. Kang, O. Sato, S. Seki
    • 雑誌名

      Mater. Chem. Front.

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1004-1008

    • DOI

      10.1039/c7qm00615b

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 自己伝播発熱化学反応波の評価2020

    • 著者名/発表者名
      福永雅大,姜 舜徹,矢吹彰広
    • 学会等名
      化学工学会 第85年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 化学液相法を用いたセレン化銅薄膜の作製と熱電特性評価2020

    • 著者名/発表者名
      江草 大介,岸 祐介,姜 舜徹,矢吹 彰広
    • 学会等名
      化学工学会 第85年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 硫化銅系薄膜の熱電特性2020

    • 著者名/発表者名
      岸 祐介,江草 大介,姜 舜徹,矢吹 彰広
    • 学会等名
      化学工学会 第85年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 熱化学電池における最適溶媒条件の探索2020

    • 著者名/発表者名
      岡崎 義史,田坂 和也,浅井 蒼平,姜 舜徹,矢吹 彰広
    • 学会等名
      化学工学会 第85年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 鉄トリフラート酸化還元対の有機溶媒系熱化学電池2020

    • 著者名/発表者名
      浅井 蒼平,姜 舜徹,矢吹 彰広
    • 学会等名
      化学工学会 第85年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 二次元性薄膜材料を用いた自己伝播発熱化学反応波の評価2019

    • 著者名/発表者名
      福永雅大,姜 舜徹,矢吹彰広
    • 学会等名
      化学工学会 第84年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 非水溶液系熱化学電池の性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      田坂和也,岡崎義史,姜 舜徹,矢吹彰広
    • 学会等名
      化学工学会 第84年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 次元制御した酸化鉄ナノロッドの熱電変換材料の作製及び特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      稲葉久晃,姜 舜徹,矢吹彰広
    • 学会等名
      化学工学会 第84年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] オクタシアノ金属錯体のゼーベック効果測定2019

    • 著者名/発表者名
      岡崎義史,田坂和也,姜 舜徹,矢吹彰広
    • 学会等名
      化学工学会 第84年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 二次元性薄膜材料を用いた自己伝播発熱化学反応波の評価2019

    • 著者名/発表者名
      福永 雅大・姜 舜徹・矢吹 彰広
    • 学会等名
      化学工学会 第84年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 次元制御した酸化鉄ナノロッドの熱電変換材料の作製及び特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      稲葉 久晃・姜 舜徹・矢吹 彰広
    • 学会等名
      化学工学会 第84年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非水溶液系熱化学電池の性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      田坂 和也・岡崎 義史・姜 舜徹・矢吹 彰広
    • 学会等名
      化学工学会 第84年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] オクタシアノ金属錯体のゼーベック効果測定2019

    • 著者名/発表者名
      岡崎 義史・田坂 和也・姜 舜徹・矢吹 彰広
    • 学会等名
      化学工学会 第84年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 銅ペロブスカイト材料を用いた有機無機ハイブリッド膜の熱電特性2019

    • 著者名/発表者名
      江草 大介・姜 舜徹・矢吹 彰広
    • 学会等名
      第21回化学工学会学生発表会(京都大会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] PEDOT-PSS/金属ナノ粒子有機無機ハイブリッド膜の熱電特性2018

    • 著者名/発表者名
      稲葉 久晃,姜 舜徹, 矢吹 彰広
    • 学会等名
      第20回化学工学会学生発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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