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非線形光学特性および多色発光を示す多機能単分子磁石の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20J20245
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分34010:無機・錯体化学関連
研究機関東京大学

研究代表者

KUMAR Kunal  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2022年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2021年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2020年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードGold-Gold Interaction / Raman Thermometer / Emission Thermometer / Pseudohalides / SHG / THz Absorption / Low Frequency Raman / SMM / Excimer and Exciplex / Lanthanide / octacyanide / SecondHarmonicGeneration / MOLCAS / ExchangeParameter
研究開始時の研究の概要

The novel idea is to synthesize bi-metallic (Ln(III) and d-transition metal) assemblies with organic ligands, which will have possibility to incorporate three different properties (Non linear optical, emission and magnetic properties) originating from each center using thiocyanide as a bridge. In this way, by changing the organic ligand or d transition metal one can tune the coordination geometry of lanthanide ions to induce the improved magnetic and emission properties. Additionally, functionalization of the ligands can yield other effects like non linear activity.

研究実績の概要

I prepared three molecular compounds with the composition [DyxIIIY1-xIII(phen)2(μ-OH)2(H2O)2].[AuI(SCN)2]2.phen (x = 0 (DyAu), 0.1 (Dy0.1Y0.9Au), 0.02 (Dy0.02Y0.98Au); phen = 1,10-phenanthroline) containing lanthanide(III) ions (Ln3+) and bis(thiocyanato)gold(I) ions and solvents. The presence of two Au(I) atoms at a close distance make these assemblies attractive, which contain excimer-based emission properties and Au-Au vibrational features in the low-frequency (LF) region. The themometric ability utilizing Stokes and anti-Stokes Raman shift was charecterized. We also showed that this can be applied to detect the phase-transition of an unknown material. We also designed emission thermometer utilizing the luminescence of Dy(III) and Au(I) ions and compared it with Raman thermometer.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 9件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Nonlinear Optical and Magnetic Properties of Fe<sup>II</sup>-SCN-Hg<sup>II</sup> Isomers: Centrosymmetric Layers and Chiral Networks2023

    • 著者名/発表者名
      Li Guanping、Stefanczyk Olaf、Kumar Kunal、Nakabayashi Koji、Ohkoshi Shin-ichi
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 62 号: 7 ページ: 3278-3287

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.2c04382

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Low‐Frequency Sub‐Terahertz Absorption in Hg<sup>II</sup>-XCN-Fe<sup>II</sup> (X=S, Se) Coordination Polymers2023

    • 著者名/発表者名
      Li Guanping、Stefanczyk Olaf、Kumar Kunal、Mineo Yuuki、Nakabayashi Koji、Ohkoshi Shin‐ichi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 62 号: 7

    • DOI

      10.1002/anie.202214673

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Slow magnetic relaxation in Nd(<scp>iii</scp>) and Sm(<scp>iii</scp>) complexes formed in three-dimensional lanthanide-dicyanidometallate(<scp>i</scp>) frameworks exhibiting luminescent properties2023

    • 著者名/発表者名
      Kumar Kunal、Li Guanping、Stefanczyk Olaf、Chorazy Szymon、Nakabayashi Koji、Ohkoshi Shin-ichi
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 11 号: 3 ページ: 1008-1020

    • DOI

      10.1039/d2tc04198g

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Integration of Trinuclear Triangle Copper(II) Secondary Building Units in Octacyanidometallates(IV)-Based Frameworks2022

    • 著者名/発表者名
      Stefanczyk Olaf、Kumar Kunal、Pai TingYun、Li Guanping、Ohkoshi Shin-ichi
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 61 号: 23 ページ: 8930-8939

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.2c01294

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ratiometric Raman and Luminescent Thermometers Constructed from Dysprosium Thiocyanidometallate Molecular Magnets2022

    • 著者名/発表者名
      Kumar Kunal、Stefanczyk Olaf、Chorazy Szymon、Nakabayashi Koji、Ohkoshi Shin‐ichi
    • 雑誌名

      Advanced Optical Materials

      巻: 10 号: 22 ページ: 2201675-2201675

    • DOI

      10.1002/adom.202201675

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Experimental and theoretical insights into the photomagnetic effects in trinuclear and ionic Cu(II)-Mo(IV) systems2022

    • 著者名/発表者名
      Pai TingYun、Stefanczyk Olaf、Kumar Kunal、Mathoniere Corine、Sieklucka Barbara、Ohkoshi Shin-ichi
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry Frontiers

      巻: 9 号: 4 ページ: 771-783

    • DOI

      10.1039/d1qi01469b

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ratiometric and Colorimetric Optical Thermometers Using Emissive Dimeric and Trimeric {[Au(SCN)2]-}n Moieties Generated in d-f Heterometallic Assemblies2022

    • 著者名/発表者名
      Kumar Kunal、Stefanczyk Olaf、Chorazy Szymon、Nakabayashi Koji、Ohkoshi Shin‐ichi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 61 号: 20

    • DOI

      10.1002/anie.202201265

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Combined Experimental and Ab Initio Methods for Rationalization of Magneto-Luminescent Properties of YbIII Nanomagnets Embedded in Cyanido/Thiocyanidometallate-Based Crystals2021

    • 著者名/発表者名
      Zakrzewski Jakub J.、Kumar Kunal、Zychowicz Mikolaj、Jankowski Robert、Wyczesany Maciej、Sieklucka Barbara、Ohkoshi Shin-ichi、Chorazy Szymon
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 12 号: 43 ページ: 10558-10566

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.1c02942

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of Sub‐Terahertz Raman Response and Nonlinear Optical Effects for Luminescent Yb(III) Complexes2021

    • 著者名/発表者名
      Kumar Kunal、Stefanczyk Olaf、Nakabayashi Koji、Imoto Kenta、Oki Yurie、Ohkoshi Shin‐ichi
    • 雑誌名

      Advanced Optical Materials

      巻: 10 号: 2 ページ: 2101721-2101721

    • DOI

      10.1002/adom.202101721

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Modifications of EHPDB Physical Properties through Doping with Fe2O3 Nanoparticles (Part II)2021

    • 著者名/発表者名
      Lalik Sebastian、Stefanczyk Olaf、Gorska Natalia、Kumar Kunal、Ohkoshi Shin-ichi、Marzec Monika
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 1 ページ: 50-50

    • DOI

      10.3390/ijms23010050

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Comparing the Raman and emission thermometry of a hydroxo-bridged molecular magnet2023

    • 著者名/発表者名
      K. Kumar, O. Stefanczyk, S. Chorazy, K. Nakabayashi, S. Ohkoshi
    • 学会等名
      Chemical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Probing aurophillic interaction through Raman and emission spectroscopy for complexes having [Au(SCN)2]- dimeric and trimeric moieties2022

    • 著者名/発表者名
      K. Kumar, O. Stefanczyk, S. Chorazy, K. Nakabayashi, S. Ohkoshi
    • 学会等名
      The 72nd Conference of Japan Society of Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Understanding the effect of aurophillic interaction for {[Au(SCN)2]-} dimeric and trimeric moiety through emission and Raman spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      K. Kumar, O. Stefanczyk, S. Chorazy, K. Nakabayashi, S. Ohkoshi
    • 学会等名
      44th International Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sensing Temperature with Raman and Emission Thermometery for Hydroxo-bridged Molecular magnet2022

    • 著者名/発表者名
      K. Kumar, O. Stefanczyk, S. Chorazy, K. Nakabayashi, S. Ohkoshi
    • 学会等名
      Asian Conference on Molecular Magnetism-II
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of heavier element on the ultra-low frequency phonons in Nd(III) based luminescent nanomagnets2022

    • 著者名/発表者名
      K. Kumar, O. Stefanczyk, K. Nakabayashi, Y. Mineo, and S. Ohkoshi
    • 学会等名
      Chemical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tuning ultra-low frequency vibrations for magneto-luminescent compounds2022

    • 著者名/発表者名
      K. Kumar, O. Stefanczyk, K. Nakabayashi, Y. Mineo, and S. Ohkoshi
    • 学会等名
      The 13th Research Forum Cryogenic Research Center
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Effect of lanthanides on magnetic exchange-coupling and second harmonic generation2021

    • 著者名/発表者名
      K. Kumar, O. Stefanczyk, N. F. Chilton, K. Nakabayashi, K. Imoto, R. E. P. Winpenny, and S. Ohkoshi
    • 学会等名
      17th International Conference on Molecule Based Magnets
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of noble metal substitution on the photo-physical and magnetic properties of cyanido-bridged lanthanide compounds2021

    • 著者名/発表者名
      K. Kumar, O. Stefanczyk, N. F. Chilton, K. Nakabayashi, K. Imoto, R. E. P. Winpenny, and S. Ohkoshi
    • 学会等名
      1st Asian Conference on Molecular Magnetism
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tuning of luminescence and Single Molecule Magnet behavior in cyanido-bridged compounds by noble metal substitution, poster presentation2020

    • 著者名/発表者名
      Kunal Kumar, Olaf Stefanczyk, Szymon Chorazy, Koji Nakabyashi, Barbara Sieklucka, Shin-ichi Ohkoshi
    • 学会等名
      1st Asian Conference on Molecular Magnetism
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Non-linear optical properties of magnetic fluorescent ytterbium(III) complexes, oral presentation2020

    • 著者名/発表者名
      Kunal Kumar, Olaf Stefanczyk, Yusuke Ikeda, Koji Nakabayashi, Kenta Imoto, Kosuke Nakagawa, Shin-ichi Ohkoshi
    • 学会等名
      The 101st CSJ Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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