| 研究課題/領域番号 |
18K05055
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32020:機能物性化学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
高坂 亘 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (70620201)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 多孔性配位高分子 / 多孔性磁石 / 吸着誘起物性変換 / 磁性変換 / 層状磁性体 / 分子磁性体 / MOF / 金属有機複合骨格 / ガス応答 / 集積型金属錯体 / 二酸化炭素 / 酸素 / 層状分子磁石 |
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| 研究成果の概要 |
本研究で目的としていた「多孔性配位高分子磁石化合物群の創製」および「ガス吸脱着による巨大磁化応答の可逆制御」を実現した．本研究を通じ，様々な機構による多孔性層状磁石の吸着・磁気応答性が明らかとなった．最も大きな成果の一つ，「酸素の電子スピン」を用いた磁石のON/OFF制御に加えて，身の回りにありふれたガスの一つである二酸化炭素もまた，磁石のON/OFF制御に使えるという事実は，予測していなかった驚きの結果だと言える．また，雰囲気制御下における単結晶構造解析測定法の確立や，得られた結晶構造を基にした量子化学計算との連携など，今後の相転移現象の研究における有用な技術や知見の蓄積も出来た．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究にて創製に取り組んだ材料「多孔性磁石」は，従来からよく知られた電場・磁場・光・圧力などの物理的な刺激とは異なり，「分子吸脱着」という化学的な刺激により駆動する材料である．従って，化学物質の性質を磁化という物理量に換える，「化学―物理変換」を可能にする材料と言い換えることもできる．酸素や二酸化炭素は極めてありふれた分子であるが，本研究の成果は，小分子を受け入れる側の材料のチューニングにより，様々な小分子の出し入れによる物性制御が可能であることを示唆しており，基礎・応用の両面から意義深いと考えられる．今後は「化学―物理変換」の考えのもと，多成分認識などへと展開する予定である．
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