| 研究課題/領域番号 |
20H00370
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分32:物理化学、機能物性化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
佃 達哉 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90262104)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
44,850千円 (直接経費: 34,500千円、間接経費: 10,350千円)
2022年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2021年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2020年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
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| キーワード | 金属クラスター / 金属超原子 / 金属超原子分子 / 電子構造 / 幾何構造 / 超原子 / 超原子分子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
表面が有機配位子で保護された貨幣金属 (金、銀) のクラスターは、特異的な物性を示すことから機能性ナノ材料の構成単位として注目されている。これらは、一般的な原子と対応した階層的な電子構造を持つことから有機修飾された金属超原子とみなすことができる一方で、金属原子数 (サイズ)・組成・形状・化学修飾など、独自の構造因子を持つ。本研究では、革新的な湿式合成・単結晶X線構造解析・気相での構造評価の統合的なアプローチによって、修飾超原子のサイズ・組成・形状・化学修飾などの構造因子と電子構造との相関を分子科学的に解明するとともに、基礎学理に裏打ちされた設計指針に基づいて新機能の創出を目指す。
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| 研究成果の概要 |
有機配位子で保護された金・銀クラスター（修飾超原子）は、サイズ・組成・形状・化学修飾などの構造因子に依存した特異的な性質を示すことから、新しい機能単位として期待されている。本研究では、構造因子が精密に制御された多様な修飾超原子を選択的かつ大量に合成する方法を開発した。さらに、単結晶X線構造解析や光電子分光法などによって幾何・電子構造を評価し、蛍光特性、円二色性、触媒性能などの基礎物性との相関を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、修飾超原子の特徴的な構造因子に対して、電子構造がどのような影響を受け、どのような分子機構で物性や機能が変調・創出されるか？という核心的な問いに端を発している。本研究の成果は、修飾超原子をナノスケールの人工原子として体系化するための分子科学的な基盤の構築に資するとともに、修飾超原子の機能開拓のための構造因子の制御に対する合理的な指針を提示するものである。
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