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強磁性秩序を共存させた超分子カチオン柔粘性結晶によるマルチフェロイクス開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01956
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分32020:機能物性化学関連
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

久保 和也  兵庫県立大学, 物質理学研究科, 准教授 (90391937)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
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: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2018年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワード分子性エレクトロニクス材料 / 柔粘性結晶 / 強誘電体 / 強磁性体 / 分子運動 / マルチフェロイクス材料 / 強磁性 / 誘電応答 / 超分子カチオン / 協奏化 / 分子性マルチフェロイクス材料 / 強誘電性 / 超分子 / 有機ラジカル
研究成果の概要

新たな分子性マルチフェロイクス開発を目指した柔粘性結晶開発を行った。まず、m-フルオロアニリニウムと二つのシクロヘキサン環を縮合させた[18]クラウン-6-エーテルから構築される超分子カチオンローターと、強磁性マンガン-クロムoxalate架橋型錯体を複合化させた安定な柔粘性結晶の合成方法に関する手法を確立し、複合機能発現が可能となる単結晶作成に成功した。また、超分子カチオンを構成するアニリニウム誘導体に導入するハロゲンの種類を変えることにより、結晶内における分子運動および発現する物性の制御に成功した。以上の結果より、将来的な分子性マルチフェロイクス開発を発展させる成果を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

マルチフェロイック物質は、電場・磁場双方で制御可能な多値メモリーなどの開発に期待が寄せられており、国内外で無機物を中心に物質探索が数多く行われている。しかし、物質作成に高温高圧などの、特殊な条件が必要な物質が多く、大幅な組成変化を伴う化合物合成は困難である。このような、物質探索に対する自由度が極端に低いマルチフェロイクス開発において、申請者等が開発した安定なハイブリッド型柔粘性結晶の合成法や結晶内分子運動に対する置換基効果の解明は、従来型のマルチフェロイクス開発とは一線を画する材料開発の設計指針を提供する成果として注目され、分子性複合機能材料開発に大きな波及効果をもたらす可能性が高い。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Novosibirsk Institute of Organic Chem.(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Substituent Effect on Molecular Motions of m-Halogenated Anilinium/Dibenzo[18]crown-6 Supramolecular Cations in [Ni(dmit)2]- Crystals2021

    • 著者名/発表者名
      Kubo Kazuya、Takahashi Kiyonori、Nakagawa Shota、Sakai Ken-ichi、Noro Shin-ichiro、Akutagawa Tomoyuki、Nakamura Takayoshi
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 21 号: 4 ページ: 2340-2347

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.0c01739

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Unique Solvatochromic Behavior of Unsymmetrical Platinum‐Dithiolene Complexes Coordinated by 4,4’‐Dinonyl‐2,2’‐Bipyridine2021

    • 著者名/発表者名
      Hori Aoi、Kim Yuna、Tahara Keishiro、Kadoya Tomofumi、Yamada Jun‐ichi、Kubo Kazuya
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 2021 号: 11 ページ: 1023-1027

    • DOI

      10.1002/ejic.202001014

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cover Feature: Unique Solvatochromic Behavior of Unsymmetrical Platinum‐Dithiolene Complexes Coordinated by 4,4’‐Dinonyl‐2,2’‐Bipyridine (Eur. J. Inorg. Chem. 11/2021)2021

    • 著者名/発表者名
      Hori Aoi、Kim Yuna、Tahara Keishiro、Kadoya Tomofumi、Yamada Jun‐ichi、Kubo Kazuya
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 2021 号: 11 ページ: 1014-1014

    • DOI

      10.1002/ejic.202100134

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stable Ferromagnetic Crystal of Two-Dimensional Manganese-Chromium Oxalate with Supramolecular Cation2020

    • 著者名/発表者名
      Kubo Kazuya、Yoshitake Masashi、Hoshino Norihisa、Noro Shin-ichiro、Akutagawa Tomoyuki、Nakamura Takayoshi
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: - 号: 17 ページ: 1670-1675

    • DOI

      10.1002/ejic.202000149

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two-dimensional radical-cationic Mott insulator based on an electron donor containing neither a tetrathiafulvalene nor tetrathiapentalene skeleton2020

    • 著者名/発表者名
      Kadoya Tomofumi、Sugiura Shiori、Tahara Keishiro、Higashino Toshiki、Kubo Kazuya、Sasaki Takahiko、Takimiya Kazuo、Yamada Jun-ichi
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 22 号: 36 ページ: 5949-5953

    • DOI

      10.1039/d0ce00878h

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Steric effect of halogen substitution in an unsymmetrical benzothienobenzothiophene organic semiconductor2020

    • 著者名/発表者名
      Kadoya Tomofumi、Mano Shotaro、Hori Aoi、Tahara Keishiro、Sugimoto Kunihisa、Kubo Kazuya、Abe Masaaki、Tajima Hiroyuki、Yamada Jun-ichi
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 78 ページ: 105570-105570

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2019.105570

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Zn(II) metal-organic framework with dinuclear [Zn2(N-oxide)2] secondary building units2019

    • 著者名/発表者名
      Rika Ochi, Shin-ichiro Noro, Kazuya Kubo and Takayoshi Nakamura
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: ー 号: 19 ページ: 6314-6318

    • DOI

      10.1039/c8dt04879g

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy Conversion and Storage; Catalysis; Optical, Electronic, and Magnetic Properties and Processes; Interfaces; Nanomaterials and Hybrid Materials2019

    • 著者名/発表者名
      Kadoya, Tomofumi; Oki, Ryouji; Kiyota, Yasuhiro; Koyama, Yuta; Higashino, Toshiki; Kubo, Kazuya; Mori, Takehiko; Yamada, Jun-ichi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry

      巻: 123 号: 9 ページ: 5216-5221

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.8b10687

    • 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] Supramolecular self-assembly for designing non-centrosymmetric crystals based on Keggin polyoxometallates and crown ether2018

    • 著者名/発表者名
      Xiong Jun、Kubo Kazuya、Lue Shao-Fang、Li Ming、Nakamura Takayoshi
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 47 号: 39 ページ: 14001-14007

    • DOI

      10.1039/c8dt02910e

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 2,2’-ビピリジン誘導体とジチオレン配位子をもつ平面四配位型非対称白金錯体の電子状態と伝導材料への応用2021

    • 著者名/発表者名
      弓野 瑞季、キム ユナ、角屋 智史、山田 順一、久保 和也
    • 学会等名
      日本化学会第101回春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 脱プロトン化した2-フェニルピリジンとビス(アルキルチオ)-TTF-ジチオレン配位子をもつ非対称型金(Ⅲ)錯体の構造相転移2021

    • 著者名/発表者名
      荒田 園巳、井上 智仁、キム ユナ、角屋 智史、山田 順一、久保 和也
    • 学会等名
      日本化学会第101回春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] BEDT-BDTに基づくラジカルカチオン塩の構造と物性2021

    • 著者名/発表者名
      角屋 智史、杉浦 栞理、田原 圭志朗、東野 寿樹、久保 和也、佐々木 孝彦、瀧宮 和男、山田 順一
    • 学会等名
      日本化学会第101回春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] BEDT-BDTの新しいセレン類縁体の合成と有機伝導体への応用2021

    • 著者名/発表者名
      宍戸 雅治、角屋 智史、杉浦 栞理、田原 圭志朗、東野 寿樹、久保 和也、佐々木 孝彦、瀧宮 和男、山田 順一
    • 学会等名
      日本化学会第101回春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Crystal Structures and Physical Properties of Unsymmetrical [(N-N)Pt(S-S)] Type Complexes with Long Alkyl Groups2019

    • 著者名/発表者名
      Aoi Hori, Kazuya Kubo*, Tomofumi Kadoya, Jun-ichi Yamada
    • 学会等名
      13th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrochromic Properties of Thin Film Devices Based on Unsymmetrical Platinum(II) and Gold(III) Complexes Coordinated by Pyridine and Dithiolene Ligand Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Kubo, Yuna Kim, Aoi Hori Chihiro Tomota, Asako Morita Tomofumi Kadoya, Shin-ichiro Noro, Nobuyuki Tamaoki, Takayoshi Nakamura, and Jun-ichi Yamada
    • 学会等名
      18th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-18)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unsymmetrical Platinum Dithiolene Complexes Coordinated by 4,4'-Dinonyl-2,2'-Bipyridine: Concerted Phenomena Between Electronic Absorption and Electrochemical Properties2019

    • 著者名/発表者名
      Aoi Hori, Kazuya Kubo, Yuna Kim, Tomofumi Kadoya, Jun-ichi Yamada
    • 学会等名
      The 20th RIES-HOKUDAI International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非対称ジチオレン金属錯体が発現する可視光・近赤外領域における 協奏的エレクトロクロミック挙動の解明2019

    • 著者名/発表者名
      堀葵, 久保和也, キムユナ, 角屋智史, 田原圭志朗, 玉置信之, 中村貴義, 山田順一
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Structural Features of Cation Radical Salts Constructed by Donor-Type Nickel Dithiolene Complexes with Fused Cycloalkane Rings and Their Physical Properties2019

    • 著者名/発表者名
      Mamoru Sadahiro, Kazuya Kuboa, Tomofumi Kadoya, Reizo Kato, Jun-ichi Yamada
    • 学会等名
      7TH ASIAN CONFERENCE ON COORDINATION CHEMISTRY (ACCC7)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrochromic Properties of Thin Film Devices Based on Low-Molecular-Weight Unsymmetrical Platinum Dithiolene Complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Kubo, Yuna Kim, Asako Morita, Tomofumi Kadoya, Shin-ichiro Noro, Takayoshi Nakamura, Jun-ichi Yamada
    • 学会等名
      The 8th TOYOTA RIKEN International Workshop「Organic semiconductors, conductors, and electronics」
    • 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] Development of New Electrochromic Materials Based on Unsymmetrical Platinum Dithiolene Complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Kubo, Yuna Kim, Asako Morita, Tomofumi Kadoya, Shin-ichiro Noro, Takayoshi Nakamura, Jun-ichi Yamada
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 錯体化合物事典2019

    • 著者名/発表者名
      久保和也(錯体化学会編著)
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254141054
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 兵庫県立大学大学院理学研究科 機能性物質学II講座

    • URL

      http://proxy.sci.u-hyogo.ac.jp/material/funct_mat2/index-j.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] エレクトロクロミックデバイス2021

    • 発明者名
      久保和也、キムユナ、堀葵
    • 権利者名
      久保和也、キムユナ、堀葵
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-051935
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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