12族元素のトポロジカル空軌道：多様な空軌道相互作用がもたらす新物性・新機能

• 研究課題/領域番号: 25K01781
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分34010:無機・錯体化学関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 和田 啓幹 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (00902389)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2027年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2026年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2025年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
• キーワード: 12族元素 / 空軌道相互作用 / トポロジカル空軌道 / 金属錯体 / 金属クラスター

研究開始時の研究の概要

12族元素は、空軌道―空軌道相互作用を活用した分子設計により電子状態が大きく変化し、可視光応答性を示すことが近年明らかになってきた。一方で、空軌道間の相互作用には多様な様式（トポロジー）が存在するものの、空軌道のトポロジーが電子状態や物性に及ぼす影響の理解は依然として不十分である。
そこで本研究では、複数の空軌道が多様な様式で相互作用することにより形成される空軌道をトポロジカル空軌道と定義し、多様なトポロジカル空軌道を有する12族元素錯体・クラスター分子の創出を目指す。これにより、12族元素のトポロジカル空軌道と電子状態の関係を体系化するとともに、新物性・新機能の開拓に取り組む。