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単層ヘテロスピンハニカムナノシートの創製

研究課題

研究課題/領域番号 19K22197
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分34:無機・錯体化学、分析化学およびその関連分野
研究機関分子科学研究所

研究代表者

草本 哲郎  分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 准教授 (90585192)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードラジカル / 配位高分子 / 錯体 / 物性 / 二次元 / ハニカム / 銅錯体 / 亜鉛錯体 / 発光 / 磁性 / ナノシート
研究開始時の研究の概要

本研究では、三回対称構造を有する安定有機ラジカルを用いてグラフェン様の二次元ハニカムスピン構造を形成し、その辺の中心に様々な磁気的性質(スピン多重度、異方性)を有する金属イオンを導入する。グラフェンでは実現困難なスピン構造とラジカルと磁性金属イオン間の有効な磁気相互作用に基づく磁気特性を有するヘテロスピンハニカムナノシート物質を多様に創製する。ナノシートの単層を得る手法の確立に注力し、単層磁性ナノシートの研究分野に革新的な発展をもたらす物質群の創製に挑戦する。

研究成果の概要

高い光安定性と発光特性を示す新しい三角形型ラジカルを合成した。このラジカルと金属錯体と混ぜると、二次元蜂の巣構造を有する新しい有機-無機ハイブリッド材料が得られた。この材料は磁性と発光特性を併せ持つ非常に珍しい物質である。このような物質を多様に創製することは、次世代デバイスの実現に向けた重要な一歩である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発された物質及び物質開拓法により、特異な機能を示し得るとして知られるハニカム構造物質の多種多様な創製が可能となった。これにより機能材料の基礎物性科学ならびにデバイス応用科学においてあらたな方向への展開が期待される。本研究結果は、基礎学術ならびに応用開発の両方の発展に貢献する重要な成果である。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 6件、 招待講演 11件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Cavendish Laboratory(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Radical-Based Coordination Polymers as a Platform for Magnetoluminescence2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Shun、Matsuoka Ryota、Kimura Shojiro、Nishihara Hiroshi、Kusamoto Tetsuro
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 143 号: 15 ページ: 5610-5615

    • DOI

      10.1021/jacs.1c00661

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excimer emission and magnetoluminescence of radical-based zinc(ii) complexes doped in host crystals2020

    • 著者名/発表者名
      S. Kimura, S. Kimura, H. Nishihara, T. Kusamoto
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 56 号: 76 ページ: 11195-11198

    • DOI

      10.1039/d0cc04830e

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ラジカル―奇数個の電子をもつ分子が示すユニークな機能2021

    • 著者名/発表者名
      草本 哲郎
    • 学会等名
      第127回分子科学フォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Cu(II)-radical heterospin magnetic chain: temperature-dependent Jahn-Teller distortion correlated to π-conjugation and magnetic properties2021

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto
    • 学会等名
      RSC Dalton Transactions New Talent: Asia-Pacific Desktop Seminar
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stimuli-Responsive Photonic, Electronic, and Magnetic Functions in Pyridyl-Containing Luminescent Radicals2021

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto, Shun Kimura, Hikaru Uchida, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      The 1st Asian Conference on Molecular Magnetism (ACMM)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] (3,5-ジフルオロピリジル)ビス(2,4,6-トリクロロフェニル)メチルラジカルのメタ位置換が蛍光に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      服部 陽平・椿 隼典・松岡 亮太・草本 哲郎・内田 欣吾
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 室温で固体発光を示す安定有機ラジカルの合成2021

    • 著者名/発表者名
      松岡 亮太・草本 哲郎
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 開殻電子系分子が示す機能2020

    • 著者名/発表者名
      草本 哲郎
    • 学会等名
      第132回 フロンティア材料研究所学術講演会(無機化学セミナー)「殻自由度を利用した材料・機能開発」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 安定ラジカルが示す発光機能2020

    • 著者名/発表者名
      草本 哲郎
    • 学会等名
      第2回"光"機到来!Qコロキウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 企業での経験と今の自分2020

    • 著者名/発表者名
      草本 哲郎
    • 学会等名
      分子科学研究所所長招聘会議 公開WEBシンポジウム「光り輝く博士課程卒業生」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Photofunctions of Stable Organic Radicals2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto
    • 学会等名
      PCOSS-IMS Bilateral Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 安定ラジカルを基とする発光機能創出2019

    • 著者名/発表者名
      草本 哲郎
    • 学会等名
      第4回有機若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Luminescence and Structure-Magnetism Correlation of Open-Shell Metal Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto
    • 学会等名
      7TH ASIAN CONFERENCE ON COORDINATION CHEMISTRY (ACCC7)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetoluminescence in photostable radicals2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto
    • 学会等名
      Spin Chemistry Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetic Field Effect on the Luminescence of Stable Radicals in a Rigid Environment2019

    • 著者名/発表者名
      Shun Kimura, Tetsuro Kusamoto, Shojiro Kimura, Ken Kato, Yoshio Teki, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      Spin Chemistry Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Photostable Organic Radicals with Unique Photofunctions2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto
    • 学会等名
      17th Japan-Korea Symposium on Molecular Science
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 開殻π電子系が拓く発光・磁気特性2019

    • 著者名/発表者名
      草本 哲郎
    • 学会等名
      第4回固体化学フォーラム研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 草本グループホームページ

    • URL

      https://groups.ims.ac.jp/organization/kusamoto_g/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-07-04   更新日: 2022-01-27  

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