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微小反応場を用いるトリボ発光性希土類配位高分子材料の深化

研究課題

研究課題/領域番号 17H04873
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 機能物性化学
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構 (2019-2020)
東京理科大学 (2018)
北海道大学 (2017)

研究代表者

中西 貴之  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (30609855)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
24,830千円 (直接経費: 19,100千円、間接経費: 5,730千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2017年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
キーワード希土類 / 力学刺激発光 / 光物性 / 配位化合物 / 発光 / 力学刺激 / 配位高分子結晶 / 配位高分子 / 結晶成長 / 物性実験
研究成果の概要

トリボルミネッセンスは、機械刺激により結晶が発光する現象である。本研究では希土類配位高分子のアンテナ配位子と希土類との間で発現するトリボ機能を中心に、様々な無機化合物系の特異的な現象の原理究明と新規な材料開発を目的に研究を行なった。具体的には新しい発光体創成のため配位高分子の新合成手法として、分子ドーピング法を考案し新たな機能制御を行なった。またトリボ発光の視認性を高める材料アプローチとして、弾性体である有機バインダーと複合化を検討し発光視認性向上に成功した。特に強い刺激発光体創成は、微小エネルギーの有効利用の観点からも重要であり、新規な無機ハイブリッド蛍光体として新しい物質創生につながる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

トリボルミネッセンス(力学刺激発光)は、接触など機械的刺激で固体が一瞬発光する現象である。本研究では希土類の配位高分子のアンテナ配位子と希土類との間で発現するトリボ機能に注目し、その現象の原理と、新材料開発を目的に研究を行いました。具体的には、新しい機能性発光体創成のため、分子ドーピング法を考案しさらに刹那の発光のトリボ発光の視認性を高めるために、弾性体である有機バインダーと複合化を行い、発光視認性の向上などに成功した。特に強い発光を示す刺激発光体創成は、セキュリティや微小エネルギーの有効利用の観点からも重要であり、新規な有機-無機ハイブリッド蛍光体の物質創生につながると考えています。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 3件、 招待講演 9件) 図書 (3件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Persistent Luminescence Properties of Ti4+-doped K2ZrSi3O9 Wadeite2020

    • 著者名/発表者名
      Iida Yuta、Sawamura Kenji、Iwasaki Kenichiro、Nakanishi Takayuki、Iwakura Fumitaka、Nakajima Yasushi、Yasumori Atsuo
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 32 号: 4 ページ: 1427

    • DOI

      10.18494/SAM.2020.2745

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2020-04-20
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Persistent luminescence properties of monoclinic luminescent zirconium oxide annealed under different oxygen partial pressures2020

    • 著者名/発表者名
      Kenji SAWAMURA, Kenichiro IWASAKI, Takayuki NAKANISHI, Fumitaka IWAKURA, Yasushi NAKAJIMA, Ken-ichi KATSUMATA, Atsuo YASUMORI
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 128 号: 4 ページ: 175-180

    • DOI

      10.2109/jcersj2.19230

    • NAID

      130007825765

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 年月日
      2020-04-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Circularly Polarized Absorption and Luminescence of Semiconductor Eu‐OCN Nanocrystals in the Blue Region of the Electromagnetic Spectrum2020

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Yasuchika、Koide Katsumasa、Tsurui Makoto、Kitagawa Yuichi、Nakanishi Takayuki、Doi Yoshihiro、Hinatsu Yukio、Fushimi Koji
    • 雑誌名

      ChemPhysChem

      巻: 21 号: 17 ページ: 2019-2024

    • DOI

      10.1002/cphc.202000468

    • NAID

      120007145360

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of a Silica-Silica Nanoparticle Monolayer Array Nanocomposite Film on an Anodic Aluminum Oxide Substrate and Its Optical and Tribological Properties2020

    • 著者名/発表者名
      Sekiguchi Kazutoshi、Katsumata Ken-ichi、Segawa Hiroyo、Nakanishi Takayuki、Yasumori Atsuo
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 12 号: 24 ページ: 27672-27681

    • DOI

      10.1021/acsami.0c03436

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Role of π-f Orbital Interactions in Eu(III) Complexes for an Effective Molecular Luminescent Thermometer2020

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa Yuichi、Kumagai Marina、Nakanishi Takayuki、Fushimi Koji、Hasegawa Yasuchika
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 59 号: 9 ページ: 5865-5871

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.9b03492

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Silica Nanoparticle Monolayer Arrays Using an Anodic Aluminum Oxide Template2019

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Sekiguchi, Takayuki Nakanishi, Hiroyo Segawa, Atsuo Yasumori
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 号: 10 ページ: 14333-14339

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b02114

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Highly luminescent tetranuclear Eu(III) complex with characteristic cavity space.2019

    • 著者名/発表者名
      Toru Koizuka, Yuichi Kitagawa, Takayuki Nakanishi, Koji Fushimi, Yasuchika Hasegawa
    • 雑誌名

      Inorganica Chimica Acta

      巻: 486 ページ: 240-244

    • DOI

      10.1016/j.ica.2018.10.063

    • NAID

      120006960646

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-orbit coupling dependent energy transfer in luminescent nonanuclear Yb-Gd / Yb-Lu clusters2018

    • 著者名/発表者名
      Omagari Shun、Nakanishi Takayuki、Kitagawa Yuichi、Seki Tomohiro、Fushimi Koji、Ito Hajime、Meijerink Andries、Hasegawa Yasuchika
    • 雑誌名

      Journal of Luminescence

      巻: 201 ページ: 170-175

    • DOI

      10.1016/j.jlumin.2018.04.049

    • NAID

      120006882064

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Luminescent Dinuclear EuIII/TbIII Complex with LMCT Band as a Single-Molecular Thermosensor2018

    • 著者名/発表者名
      Yanagisawa Kei、Kitagawa Yuichi、Nakanishi Takayuki、Seki Tomohiro、Fushimi Koji、Ito Hajime、Hasegawa Yasuchika
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 24 号: 8 ページ: 1956-1961

    • DOI

      10.1002/chem.201705021

    • NAID

      120006552868

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Origin of Concentration Quenching in Ytterbium Coordination Polymers: Phonon-Assisted Energy Transfer2017

    • 著者名/発表者名
      Omagari Shun、Nakanishi Takayuki、Hirai Yuichi、Kitagawa Yuichi、Seki Tomohiro、Fushimi Koji、Ito Hajime、Hasegawa Yasuchika
    • 雑誌名

      Eur. J. Inorg. Chem.

      巻: 2018 号: 5 ページ: 545-545

    • DOI

      10.1002/ejic.201701396

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 熱耐久性のフッ素ベースEu配位化合物を用いた狭帯赤色LEDの検討2021

    • 著者名/発表者名
      中西 貴之, 許 健,高橋 向星,武田 隆史,広崎 尚登
    • 学会等名
      第68回応用物理春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光体単結晶を用いた光励起状態からのエネルギー移動経路の検討2021

    • 著者名/発表者名
      中西貴之
    • 学会等名
      応用物理学会 極限的励起状態の形成と量子エネルギー変換研究グループ 第1回研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 賦活蛍光体を用いた光電流測定による電荷担体経路の検討2020

    • 著者名/発表者名
      中西 貴之, 樋口 幹雄,竹村 翔太, 高橋 向星,武田 隆史,広崎 尚登
    • 学会等名
      第81回応用物理秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 青色励起可能な高輝度ユウロピウム配位化合物の合成と光機能評価2020

    • 著者名/発表者名
      大見拓也、中西貴之、勝又健一、岩崎謙一郎、安盛敦雄、舟橋司朗、武田隆史、広崎尚登
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 希土類二核錯体を用いた温度センシング発光体の検討2019

    • 著者名/発表者名
      勝木友海、中西貴之、岩崎謙一郎、安盛敦雄
    • 学会等名
      第 35 回希土類討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 異種配位子ドーピングによる希土類配位高分子結晶の光機能化2019

    • 著者名/発表者名
      上野友徳、中西貴之、岩崎謙一郎、武田隆史、廣崎尚登、安盛敦雄
    • 学会等名
      第 35 回希土類討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 希土類配位高分子結晶の形態制御と光物性評価2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊俊祐、中西貴之、岩﨑謙一郎、宇部卓司、武田隆史、廣崎尚登、安盛敦雄
    • 学会等名
      第 35 回希土類討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 希土類配位蛍光体の物質設計2019

    • 著者名/発表者名
      中西貴之
    • 学会等名
      第8回フォトニクスのための材料研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 希土類を用いた配位化合物蛍光体の光機能2019

    • 著者名/発表者名
      中西貴之
    • 学会等名
      第57回セラミックス基礎科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 力学刺激発光を示す希土類配位高分子結晶への配位子置換2018

    • 著者名/発表者名
      松田賢司, 中西貴之, 北川裕一, 伏見公志, 長谷川靖哉
    • 学会等名
      第30回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 配位子置換による希土類配位高分子結晶の光機能物性2018

    • 著者名/発表者名
      松田賢司, 北川裕一, 中西貴之, 伏見公志, 長谷川靖哉
    • 学会等名
      北海道支部2018年夏季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 希土類配位高分子結晶へのアンテナ配位子置換とその発光特性2018

    • 著者名/発表者名
      松田賢司, 北川裕一, 中西貴之, 伏見公志, 長谷川靖哉
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 希土類配位結晶の新しい光機能化2018

    • 著者名/発表者名
      中西貴之
    • 学会等名
      日本セラミック協会第31回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異種配位子固溶による希土類配位高分子結晶の光機能化2018

    • 著者名/発表者名
      上野友徳  岩崎謙一郎 安盛敦雄 中西貴之
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 希土類配位高分子結晶の物質機能設計2018

    • 著者名/発表者名
      中西貴之
    • 学会等名
      第30回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 希土類配位構造体の光機能に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      中西貴之
    • 学会等名
      日本希土類学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 希土類配位高分子の微細構造評価2017

    • 著者名/発表者名
      袴田翔, 中西貴之, 北川裕一, 伏見公志, 長谷川靖哉
    • 学会等名
      第33回希土類討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 強発光機能を有するキラル型希土類錯体ポリマーの開発2017

    • 著者名/発表者名
      三浦由衣, 北川裕一, 中西貴之, 伏見公志, 長谷川靖哉,
    • 学会等名
      第33回希土類討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism Elucidation and Suppression of Back Energy Transfer in Nonanuclear Tb3+Clusters2017

    • 著者名/発表者名
      S. Omagari, T.Nakanishi, Y. Hasegawa
    • 学会等名
      Nagoya Univ.-Tsinghua Univ.-Toyota Motor Corp.-Hokkaido Univ. Joint symposium (NTTH)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 九核希土類クラスターにおけるエネルギー移動と発光特性に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      大曲駿, 中西貴之, 北川裕一, 伏見公志, 長谷川靖哉
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Concentration quenching mechanism of Ytterbium(III) coordination polymer2017

    • 著者名/発表者名
      S. Omagari, T. Nakanishi, Y. Kitagawa, K. Fushimi, Y. Hasegawa
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 円偏光発光特性を示すEu(III)錯体の高分子化による発光特性変化2017

    • 著者名/発表者名
      三浦由衣, 北川裕一, 中西貴之, 伏見公志, 長谷川靖哉
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フッ素含有ホスフィンオキシド配位子を有する希土類二核錯体の子体光物性2017

    • 著者名/発表者名
      袴田翔, 中西貴之, 北川裕一, 伏見公志, 長谷川靖哉
    • 学会等名
      第36回 固体・表面光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新しい希土類化合物の物質設計とその光機能性2017

    • 著者名/発表者名
      中西貴之
    • 学会等名
      電気化学会北海道支部第33回ライラックセミナー・第23回若手研究者交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 希土類配位高分子の物質設計とその光機能2017

    • 著者名/発表者名
      中西貴之
    • 学会等名
      2017年北海道高分子研究会 ~ 秩序を生み出す高分子 ~
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Luminescent Lanthanide Coordination Compounds with Inorganic Lattice2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakanishi
    • 学会等名
      12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology (PACRIM12)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Luminescent Lanthanide Coordination Polymer Crystals with Temperature Sensitive Properties2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakanishi
    • 学会等名
      International Workshops on Photoluminescence of Rare-Earth 2017 (Pre'17)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 希土類「希土類配位構造体の光機能に関する研究」2018

    • 著者名/発表者名
      中西貴之
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      日本希土類学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 光化学, 集積構造を持つ希土類配位化合物の光機能2018

    • 著者名/発表者名
      中西貴之、平井悠一、長谷川靖哉
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      光化学協会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 光化学2018

    • 著者名/発表者名
      中西貴之、平井悠一、長谷川靖哉
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      光化学協会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 所属機関HP

    • URL

      https://samurai.nims.go.jp/profiles/nakanishi_takayuki/publications#presentation

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 希土類錯体ポリマー及び発光体2018

    • 発明者名
      中西貴之, 松田賢司、沢登拓矢、長谷川靖哉
    • 権利者名
      中西貴之, 松田賢司、沢登拓矢、長谷川靖哉
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-011508
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 希土類化合物、発光体、発光デバイス、波長変換材料及びセキュリティ材料2017

    • 発明者名
      中西貴之, 袴田翔, 北川裕一, 伏見公志 長谷川靖哉
    • 権利者名
      中西貴之, 袴田翔, 北川裕一, 伏見公志 長谷川靖哉
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-221678
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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