| 研究課題/領域番号 |
19H02691
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
松田 真生 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (80376649)
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| 研究分担者 |
花咲 徳亮 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (70292761)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
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| キーワード | 分子結晶 / 磁気抵抗効果 / 強相関系 / フタロシアニン / ポルフィリン / 分子設計 / ラジカル / 分子性伝導体 / モット絶縁体 / 巨大磁気抵抗効果 / ナフタロシアニン / ナフタタロシアニン / 誘電特性 / テトラベンゾポルフィリン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
磁場中で電気抵抗が大きく変化する現象は巨大磁気抵抗効果と呼ばれる。ハードディスクドライブの磁気ヘッドにも応用されている身近な現象であり、電子のスピンの自由度も活用したエレクトロニクス、いわゆるスピントロニクスの代表例でもあるが、その研究は主に無機化合物を対象に行なわれている。本研究では分子性化合物（有機化合物）の磁気抵抗効果を自由に制御する分子設計を確立することを目指しており、これは新しい時代のスピントロニクスへの展開に繋がる可能性を秘めたものである。
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| 研究成果の概要 |
ジシアノ鉄フタロシアニンFe(Pc)(CN)2からなる電気伝導性結晶は巨大な負の磁気抵抗効果を示す。その発現機構においてFeの局在dスピン(S = 1/2)間の反強磁性相互作用、および、π伝導電子と局在dスピン間の磁気的なπd相互作用の双方が重要な役割を担っている。本課題では、構成要素である金属錯体の化学修飾に関する自由度を活用し、分子内および分子間相互作用が異なる多様な系を構築した。分子内・分子間相互作用の変調と磁気抵抗効果の相関を検証することで、巨大な負の磁気抵抗効果を制御する分子設計指針を確立することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
分子結晶の機能の発現は未だ偶然に支配されることが多く、それを制御する分子設計を確立することは分子科学における重要な課題の一つである。磁場中で電気抵抗が大きく変化する現象は巨大磁気抵抗効果と呼ばれる。電子のスピンの自由度も活用したエレクトロニクス、いわゆるスピントロニクスの代表例でもあるが、その研究は主に無機化合物を対象に行なわれてきた。分子結晶で発現する大きな負の磁気抵抗効果について、その大きさを制御するための分子設計指針を確立できたことは、分子科学における重要な結果であると同時に新しい分子エレクトロニクスの展開に繋がることも期待される。
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