| 研究課題/領域番号 |
22K19006
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 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
|
|---|
| 研究機関 | 電気通信大学 |
|---|
研究代表者 |
石田 尚行 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (00232306)
|
|---|
| 研究分担者 |
畑中 信一 宇都宮大学, 大学教育推進機構, 特任准教授 (40334578)
小林 義男 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (30221245)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022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 | スピン転移 / スピンクロスオーバー / 構造相転移 / MOF / ラジカル / 鉄(II)錯体 / 有機ラジカル / d-π相互作用 / 機械学習 / 磁性材料 / 磁気転移 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
分子磁性研究者にとって室温で動作する磁石の開発は悲願である。純有機/分子磁石は磁気転移温度が極低温であることが難点であったから、実用温度とするには、パラダイムシフトが必要であった。本課題では構造転移を用いて解決を図る。磁気転移はいわゆる二次転移であって、分子や結晶の幾何は維持される。一方、スピンクロスオーバー(SCO)は一次転移である（結合長等が変化）。この構造変換が磁気転移を誘起するシナリオにより、高温（例えば室温）で動作する分子性磁性材料を得ることが目的である。本申請は、低温側で無秩序相、高温側で秩序相になるという常識に反する命題の実践であり、高い挑戦性がある。
|
| 研究成果の概要 |
成果を箇条書きにすると、(1) 温度ヒステリシスの幅を制御できるSCO、(2) 高温で実現する固相スピン転移：動的共有結合材料、(3) 高温で実現する固相スピン転移：新奇な環状N2O2官能基、(4) ビラジカルの三重項/一重項基底状態のスイッチング、(5) 希土類イオンを有する三次元系電子物性材料の開発、(6) ラジカル置換基を有するSCO配位子の開発。
まとめると、ラジカル基を有するSCO配位子のいくつかは完成し、室温程度もしくはそれ以上の温度領域でスピン転移を見せる物質群をいくつか開発した。多次元的ネットワークの構築例を示すこともできた。多くの中間目標をクリアすることができた。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
分子磁性研究者にとって室温で動作する磁石の開発は悲願である。純有機/分子磁石は磁気転移温度が極低温であることが難点（例えば液体He温度以下）であったから、実用温度とするには、パラダイムシフトが必要であった。本課題では構造転移を用いて解決を図る。この構造変換が磁気転移を誘起するシナリオにより、室温で動作する分子性磁性材料を得ることが目的である。分子磁性という学問分野は我国が世界に誇れる基幹物理化学の一つであって、この分野発の新規材料群で、学界・産業界に貢献することは意義深い。これまでに有機強磁性体や超高スピン分子は開発済みであるが、分子磁性分野からの応用展開は、国内外でまだ実績がない。
|
