疎水性ナノチューブMOFを基盤とした水クラスター構造・物性制御

• 研究課題/領域番号: 25H00886
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分34:無機・錯体化学、分析化学およびその関連分野
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 北川 宏 京都大学, 理学研究科, 教授 (90234244)
• 研究分担者: 吉田 幸大 京都大学, 理学研究科, 特定准教授 (10378870) ; 前里 光彦 京都大学, 理学研究科, 准教授 (60324604)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2030-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 45,630千円 (直接経費: 35,100千円、間接経費: 10,530千円); 2025年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
• キーワード: ハロゲン架橋金属錯体 / MXチューブ / 水クラスター / プロトン伝導 / 量子物性

研究開始時の研究の概要

有機配位子が金属イオンを架橋した金属錯体の自己集合能を利用して、多彩な管状（チューブ）構造体の創出を目指す。具体的には、配位子の合理的設計・選択による管状構造の断面方向（管径、管形状）ならびに成長方向（キラリティ等）の構造を制御する手法を確立し、チューブ内疎水性ナノ空間に閉じ込められた特異な水クラスター構造に基づく超高速プロトン輸送やヘリウムのボーズ凝縮を実現する。特に、疎水性ナノチューブに閉じ込められた、バルク水とは異なる一次元水クラスター構造を創成し、その特異な構造に基づく超プロトン輸送を創出する。さらに、チューブ構造に起因する特異な量子スピン状態の解明や新規電子相の探索を推進する。