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伝導電子によるスピン整列機構の検証

研究課題

研究課題/領域番号 21550047
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 有機化学
研究機関横浜市立大学

研究代表者

塚田 秀行  横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 教授 (40171970)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2009年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード物理有機化学 / ラジカル / スピン / ESR / 分子磁性 / 高スピン / ニトロキシド / 有機化学 / 有機磁性 / 酸化還元 / 共役系
研究概要

本研究では、側鎖にラジカルを配したπ共役系電導体において、伝導電子とラジカル間の相互作用を介してスピン整列を行いその結果強磁性を発現する機構を提案し、そのためのモデル化合物を創製することにある。これが実現可能なら,こうしてできたπ共役系電導体スピン種は、電子注入の有/無に対応して, 1分子内の側鎖スピン間の磁気的相互作用を強磁性的/反強磁性的に変換する応答性有機磁性体としても活用しうる。まず,酸化還元しやすい有機π共役系分子の両端にラジカル部品を置いたいくつかのジラジカルを設計し, DFT計算によって, 1重項と3重項スピン状態のエネルギー差を求めた。更に1電子酸化または還元したイオンラジカル2重項と4重項状態を計算した。その結果,エネルギー差は小さいものの予想通りのスピン整列を示す事がわかった。目的に合う具体的化合物として,ハイドロキノンおよびキノンを骨格にもつニトロニルニトロキシドジラジカルを合成した。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 水素ラジカルスポンジを創造できるか2011

    • 著者名/発表者名
      塚田秀行
    • 雑誌名

      横浜市大大学論叢

      巻: 61 ページ: 63-74

    • NAID

      120005667651

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 水素ラジカルスポンジを創造できるか2011

    • 著者名/発表者名
      塚田秀行
    • 雑誌名

      横浜市立大学叢書(自然科学系列)

      巻: 61 ページ: 63-74

    • NAID

      120005667651

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] 温和な条件下簡便なロタキサン合成法の開拓-磁性機械分子合成に向けて2010

    • 著者名/発表者名
      塚田秀行
    • 雑誌名

      横浜市大大学論叢

      巻: 60 ページ: 47-56

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 温和な条件下でのロタキサン合成法2011

    • 著者名/発表者名
      塚田秀行, 中村寛
    • 学会等名
      日本化学会関東支部大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-08-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 温和で簡便なロタキサン合成法2011

    • 著者名/発表者名
      塚田秀行, 中村寛
    • 学会等名
      日本化学会関東支部大会
    • 発表場所
      東京,東京農工大学
    • 年月日
      2011-08-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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