ポーラス結晶のナノ空間に取り込まれたゲスト分子の構造転移と誘電異常

• 研究課題/領域番号: 21750153
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 周 彪 日本大学, 文理学部, 助教 (80434067)
• 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: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ポーラス結晶 / 誘電性物質 / ゲスト分子 / 分子運動の自由度 / 誘電性 / リングパッカリング振動 / リラクサー / 有機ペロブスカイト / 擬似液体-固体転移

研究概要

[Cu_3La_2(IDA)_6](H_2O)_n(n=X9.0)は高温と170K付近に大きな誘電異常を示す。誘電測定とMDシミュレーションを結合し一次元トンネル空間内の多数の水分子の構造的、誘電的特性を明らかにした。また4員環のアゼチジンカチオンを内包した有機ペロブスカイト構造を持つ[(CH_2)_3NH_2][Cu(HCOO)_3]では、4員環分子のring-puckering motionの凍結に伴い、初めて金属酸化物のrelaxorを上回るような大きな誘電異常が観測された。

研究成果

• [雑誌論文] Anomalous Dielectric Behaviour and Thermal Motion of Water Molecules Incorporated in Porous Crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: Biao Zhou, Akiko Kobayashi, Zhe-Ming Wang, La-Sheng Long, and Hayao Kobayashi
  • 雑誌名: Physica status solidi(c) 巻: 9 号: 5 ページ: 1216-1218
  • DOI: 10.1002/pssc.201100717
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-component Layered Molecular Conductor, [Au(ptdt)(2)] (2012)
  • 著者名/発表者名: B.Zhou, H.Yajima, Y.Idobata, A.Kobayashi, T.Kobayashi, E.Nishibori, H.Sawa, H.Kobayashi
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 41 号: 2 ページ: 154-157
  • DOI: 10.1246/cl.2012.154
  • NAID: 10030223247
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Alloy with Dilited Magnetic Moments. Molecular Kondo System (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Idobata, B. Zhou, A. Kobayashi, H. Kobayashi
  • 雑誌名: J. Amer. Chem. Soc. 巻: 134 号: 2 ページ: 871-874
  • DOI: 10.1021/ja210019y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge Ordering and Carrier Generation by Air Oxidation of a Nickel Complex with Selenium-Containing Extended-Tetrathia fulvalenedithiolate Ligands (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Yajima, B. Zhou, E. Fujiwara, A. Kobayashi, H. Kobayashi
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 51 号: 5 ページ: 2731-2733
  • DOI: 10.1021/ic2026768
  • 査読あり
• [雑誌論文] Giant Dielectric Anomaly of Metal-Organic Perovskite with Four-membered Ring Ammonium Cation (2011)
  • 著者名/発表者名: Biao Zhou, Yuji Imai, Akiko Kobayashi, Zhe-Ming Wang and Hayao Kobayashi
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 50 号: 48 ページ: 11441-11445
  • DOI: 10.1002/anie.201105111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Dielectric Behavior and Thermal Motion of Water Molecules Confined in Channels of Porous Coordination Polymer Crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: B.Zhou, et al
  • 雑誌名: J.Amer.Chem.Soc. 巻: 133 号: 15 ページ: 5736-5739
  • DOI: 10.1021/ja200978u
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dielectric Properties of Water Chains Incorporated in Porous Coordination Polymer Crystal [Cu(C_6H_4NO_2)_2] (2011)
  • 著者名/発表者名: B.Zhou, et al
  • 雑誌名: Chem.Lett. 巻: 40 号: 10 ページ: 1098-1100
  • DOI: 10.1246/cl.2011.1098
  • NAID: 130004426068
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Single-Component Molecular Conductors Exhibiting Strongπ-d Interactions (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Kobayashi, B. Zhou, H. Kobayashi
  • 雑誌名: Polyhedron 巻: 30 号: 18 ページ: 3298-3298
  • DOI: 10.1016/j.poly.2011.07.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Dielectric Behavior and Thermal Motion of Water Molecules Confined in Channels of Porous Coordination Polymer Crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: B.Zhou, et al.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 巻: 133 ページ: 5736-5739
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-component Molecular Conductor [Cu(tmdt)_2] Containing Antiferromagnetic Heisenberg Chain (2010)
  • 著者名/発表者名: B.Zhou, et al.
  • 雑誌名: Inorg.Chem. 巻: 49 ページ: 6740-6747
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mossbauer Spectroscopy and Magnetic Transition of λ-(BETS)_2FeCl_4 (2010)
  • 著者名/発表者名: J.C.Waerenborgh, et al.
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Resistivity Measurements on TMTTeN and [Ni(ptdt)_2] above 20 GPa and Electrical and Structural Studies on [Au(tmdt)_2] (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Kobayashi, et al.
  • 雑誌名: Physica B 巻: 405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence of Charge Disproportionation in λ Type BETS Based Organic Superconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Hiraki, et al.
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 巻: 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Some electronic properties and morphological features of hybrid material DNA-SWCNT thin films (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Maruyama, et al.
  • 雑誌名: Solid State Commun. 巻: 150 ページ: 1584-1586
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Anomalies Associated with Antiferromagnetic Transition of Single-Component Molecular Metal [Au(tmdt)_2] (2009)
  • 著者名/発表者名: B.Zhou, et al.
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 48 ページ: 10151-10157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-component Molecular Conductor [Pt(tmdt)_2] (tmdt=trimethylenetetrathiafulvalenedithiolate)-An Advanced Molecular Metal Exhibiting High Metallicity (2009)
  • 著者名/発表者名: B.Zhou, et al.
  • 雑誌名: Advanced Materials 21 ページ: 3596-3600
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Pressure (up to 10.7GPa) Crystal Structure of Single-Component Molecular Meta1 [Au(tmdt)_2] (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Okano, B.Zhou, et al.
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 131 ページ: 7169-7174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible Weakening of the Many-body Interactions in the Organic Quasi-two-dimensional metal α-(BETS)_2NH_4Hg(SCN)_4 (2009)
  • 著者名/発表者名: S.I.Pesotskii, R.B.Lyubovskii, et al.
  • 雑誌名: Journal of Experimental and Theoretical Physics 109 ページ: 664-666
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structures and Physical Properties of Highly Conducting Single-Component Molecular Conductors Containing Se Atoms (2009)
  • 著者名/発表者名: E.Fujiwara, B.Zhou, et al.
  • 雑誌名: European Journal of Inorganic Chemistry 2009 ページ: 1585-1591
  • 査読あり
• [学会発表] 層状構造を持つ単一成分分子性伝導体-[Au(ptdt)_2]の合成と物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 周彪、矢島寛之、井戸端裕樹、小林昭子、小林速男
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] アゼチジンカチオンを含む有機ペロブスカイト型金属錯体の誘電異常 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今井勇二, 周彪, 小林昭子, 小林速男
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学,日吉
• [学会発表] 新規な電子機能性を示す分子物質の開発.分子性稀薄磁性合金と巨大な誘電異常を示す有機ペロブスカイト (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林昭子, 周彪, 小林速男
  • 学会等名: 新学術領域研究"分子自由度が拓く新物質科学"第6回領域会議
  • 発表場所: ホテル岩沼屋,仙台
• [学会発表] 金属錯体ポリマー結晶を用いた新しい誘電体の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 周彪、小林昭子、小林速男
  • 学会等名: 分子アンサンブル2011
  • 発表場所: 理研
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] 中心金属を銅とする単一分子性磁性伝導体[Cu(dmdt)_2]の低温構造と磁気転移 (2011)
  • 著者名/発表者名: 周彪、井戸端裕樹、小林昭子、小林速男、崔亨波、加藤礼三
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] 金属錯体ポリマー結晶を用いた新しい誘電体の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 周彪, 小林昭子, 小林速男
  • 学会等名: 分子アンサンブル2011
  • 発表場所: 理研,和光
• [学会発表] Dielectric Properties of Water Molecules in Porous Crystal, [Ln_2Cu_3(IDA)_6]・nH_2O(Ln=La, Nd, Sm, Gd, Ho, Er ; n=9.3) (2011)
  • 著者名/発表者名: Biao Zhou, Akiko Kobayashi and Hayao Kobayashi
  • 学会等名: The 9th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets(ISCOM2011)
  • 発表場所: Pozna., Poland
• [学会発表] 新規な電子機能性を示す分子物質の開発-単一分子性伝導体multi-frontierπ-d系と新しいポーラス誘電体 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林昭子, 周彪, 小林速男
  • 学会等名: 新学術領域研究"分子自由度が拓く新物質科学"第5回領域会議
  • 発表場所: 東京大学,本郷
• [学会発表] ポーラス結晶[Ln_2Cu_3(IDA)_6] nH_2O(Ln=La, Nd, Sm, Gd, Ho, Er ; n〓9.0)にとり込まれた水分子の誘電特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 周彪, 小林昭子, 小林速男
  • 学会等名: 新学術領域研究"分子自由度が拓く新物質科学"第4回領域会議
  • 発表場所: 東京大学,本郷
• [学会発表] Dielectric Properties of Water Molecules in Porous Crystal, [Ln_2Cu_3(IDA)_6]・nH_2O(Ln=La, Nd, Sm, Gd, Ho, Er; n〓9.3) (2011)
  • 著者名/発表者名: B.Zhou, A.Kobayashi, H.Kobayashi
  • 学会等名: The 9th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets
  • 発表場所: Poznan, Poland
• [学会発表] ポーラス結晶[Ln_2Cu_3(IDA)_6]nH_2O(Ln=La,Nd,Sm,Gd,Ho,Er;n〓9.0)にとり込まれた水分子の誘電特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 周彪、小林昭子、小林速男
  • 学会等名: 新学術領域研究「分子自由度が拓く新物質科学」第4回領域会議
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] ポーラス結晶[Ln_2Cu_3(IDA)_6]nH_2O(Ln=La,Nd,Sm,Gd,Ho,Er;n〓9.3)に取り込まれた水分子の誘電特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 周彪、小林昭子、小林速男
  • 学会等名: 私立大学戦略的基盤形成事業[構造制御および電子状態制御に基づく新物質の開発]2010年度研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-12-25
• [学会発表] ポーラス結晶[Ln_2Cu_3(IDA)_6] nH_2O(Ln=La, Nd, Sm, Gd, Ho, Er ; n〓9.3)に取り込まれた水分子の誘電特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 周彪, 小林昭子, 小林速男
  • 学会等名: 私立大学戦略的基盤形成事業[構造制御および電子状態制御に基づく新物質の開発]2010年度研究発表会
  • 発表場所: 日本大学,桜上水
• [学会発表] 新規な電子機能を持つ分子物質の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 周彪, 小林昭子, 小林速男
  • 学会等名: 私立大学戦略的基盤形成事業[構造制御および電子状態制御に基づく新物質の開発]2009年度研究発表会
  • 発表場所: 日本大学,桜上水
• [学会発表] Structural Anomalies of Single-component Magnetic Molecular Metal, [Au(tmdt)_2] (2010)
  • 著者名/発表者名: B.Zhou, A.Kobayashi, H.Kobayashi
  • 学会等名: The 12^<th> International Conference on Molecule-Based Magnets, ICMM2010
  • 発表場所: Beijing, China
• [学会発表] Synthesis of Single-component Molecular Conductors, [M(tmdt)_2], [M(etdt)_2] and [M(eodt)_2] (M=Au and Cu) (2010)
  • 著者名/発表者名: B.Zhou, A.Kobayashi, H.Kobayashi
  • 学会等名: International Conference on the Sciences and Technology of Synthetic Metals, ICSM2010
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] A New Antiferromagnetic Molecular Conductor With Modified λ-type Structure, λ'-(BETS)_2FeBr_4 (2009)
  • 著者名/発表者名: B.Zhou, et al.
  • 学会等名: The 8^<th> International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2009-09-13
• [学会発表] Pressure and Temperature Dependences of Crystal Structure of Single-component Molecular Meta1, [Au(tmdt)_2] (2009)
  • 著者名/発表者名: B.Zhou, et al.
  • 学会等名: The 6^<th> National Conference on Coordination Chemistry (cum International Symposium on Coordination Chemistry)
  • 発表場所: Hong Kong
  • 年月日: 2009-07-06
• [学会発表] ポーラス錯体結晶の誘電率の温度変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 周彪, 小林昭子, 小林速男
  • 学会等名: 私立大学戦略的基盤形成事業[構造制御および電子状態制御に基づく新物質の開発]キックオフミーティング
  • 発表場所: 日本大学,桜上水