研究課題
基盤研究(B)
結晶性の分子材料においては、個々の分子の構造・電子状態のみならず、結晶内での分子配列が機能発現の根源となる。結晶内の分子配列は、基本的に分子間相互作用により決定される。超分子構造は複数の分子が、分子間相互作用を介して集合することにより生成する。従って、超分子構造を出発点として結晶設計を行うことは自然の流れである。本研究においては、極めてフレキシブルな超分子構造を用いて、結晶の持つ対称性を利用しつつ、分子の動的空間を構築し、結晶内における分子の動的過程により発現する、強誘電性などの機能性を開拓し、当該アプローチの妥当性と普遍性を明確に示した。
分極反転を伴う強誘電転移、結晶内でのプロトン移動に基づくイオン伝導、結晶内でのトポケミカル反応による絶対不斉合成、固相フォトクロミズムなど、結晶内のイオンや分子の動的過程に着目した機能開拓は極めて重要な科学技術分野を形成する。これら機能の発現には、結晶内において分子やイオンの動的な空間を確保する必要があり、物質開発のネックとなっている。本研究は、フレキシブルな超分子構造を利用して、動的空間を有する分子集合構造を結晶内において自在に構築し、結晶の対称性と結晶内での分子の動的過程を制御すできることを示した。本手法により、誘電性・磁性・光機能等、多様な物性・機能を開拓することが可能となる。
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