イオン対工学に基づく金属クラスターの構造・物性の協奏設計

• 研究課題/領域番号: 23K26631
• 補助金の研究課題番号: 23H01938 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分32020:機能物性化学関連
• 研究機関: 大阪公立大学
• 研究代表者: 中嶋 琢也 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70379543)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2026年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2025年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2024年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2023年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: 金属クラスター / イオン / 発光 / 精密合成

研究開始時の研究の概要

特定数の配位子と金属原子から構成される金属クラスターは、バルクの金属とは異なる特異的な物性を発現する。その物性は離散的なエネルギー準位を取る超原子軌道に基づく電子構造に由来し、クラスターの組成・原子配列などの構造因子に依存する。一方、多くのクラスターが有するイオン性の特徴にはあまり注目されていない。本研究では、金属クラスターの荷電状態が重要な構造因子となり得ることを提案し、イオン対工学に基づく機能物性設計の方法論を確立することを目的とする。適切な対イオンの選択により、電荷の局在状態を通じて、金属クラスター静電場(広がり、異方性など)を制御し、超原子軌道を含めたエネルギー準位へアプローチする。