分子回転を利用したリラクサーの構築

• 研究課題/領域番号: 26248023
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 中村 貴義 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (60270790)
• 連携研究者: 久保 和也 兵庫県立大学, 大学院物質理学研究科, 准教授 (90391937)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 43,550千円 (直接経費: 33,500千円、間接経費: 10,050千円); 2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2015年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2014年度: 30,160千円 (直接経費: 23,200千円、間接経費: 6,960千円)
• キーワード: リラクサー / 強誘電体 / 分子ローター / 超分子

研究成果の概要

リラクサー誘電率が広い温度範囲で緩やかに変化することから、誘電材料として好適であり、近年活発に研究が進められている。本研究では、分子性化合物に注目し、結晶内での回転や大振幅運動に基づく双極子の配列変化を利用した分子性リラクサーの開拓を行った。その結果、種々の結晶において誘電緩和現象が見られ、特にアダマンタン誘導体とジベンゾ[18]crown-6を組み合わせた結晶ではアダマンタン部分の回転とベンゼン環の変位が連動した分子運動に基づく誘電応答を観察し、これらの系が分子性リラクサー開拓に好適な物質系であることを示した。

研究成果

• [国際共同研究] Southeast University(China)
• [雑誌論文] Selective MeCN/EtCN soprtion and preferential inclusion of substituted benzenes in a cage structure with arylsulfonamide-armed anthraquinones (2018)
  • 著者名/発表者名: Takashi Takeda, Shin-ichiro Noro, Takayoshi Nakamura, Yasutaka Suzuki, Jun Kawamata, Tomoyuki Akutagawa
  • 雑誌名: CrystEngComm 巻: 20 号: 1 ページ: 17-24
  • DOI: 10.1039/c7ce01752a
  • 査読あり
• [雑誌論文] The emergent intramolecular hydrogen bonding effect on the electronic structures of organic electron acceptors (2017)
  • 著者名/発表者名: Takashi Takeda, Yasutaka Suzuki, Jun Kawamata, Shin-ichiro Noro, Takayoshi Nakamura, Tomoyuki Akutagawa
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 19 号: 35 ページ: 23905-23909
  • DOI: 10.1039/c7cp04402j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural diversification of light metal coordination polymers using 4-(methylsulfonyl)benzoate with a charge-polarized neutral methylsulfonyl coordination moiety (2017)
  • 著者名/発表者名: Rika Ochi, Shin-ichiro Noro, Yuh Hijikata, Kazuya Kubo, Takayoshi Nakamura
  • 雑誌名: European Journal of Inorganic Chemistry 巻: 34 号: 34 ページ: 4013-4019
  • DOI: 10.1002/ejic.201700627
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quinuclidinium salt ferroelectric thin-film with duodecuple-rotational polarization-directions (2017)
  • 著者名/発表者名: You Yu-Meng、Tang Yuan-Yuan、Li Peng-Fei、Zhang Han-Yue、Zhang Wan-Ying、Zhang Yi、Ye Heng-Yun、Nakamura Takayoshi、Xiong Ren-Gen
  • 雑誌名: Nature Commun., 巻: 8 号: 1 ページ: 14934-14934
  • DOI: 10.1038/ncomms14934
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Inter-cluster Distance Dependence of Electrical Properties of Single Crystals of a Mixed-valence Polyoxometalate (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryo Tsunashima, Ippei Nakamura, Rika Oue, Seiya Koga, Hirofumi Oki, Shin-ichiro Noro, Takayoshi Nakamura, and Tomoyuki Akutagawa
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 46 号: 37 ページ: 12619-12624
  • DOI: 10.1039/c7dt02623d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of Room-Temperature Ferroelectricity and Polarization Rotation in the Thin Film of Quinuclidinium Perrhenate (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Y. Tang, P. F. Li, P. P. Shi, W. Y. Zhang, Z. X. Wang, Y. M. You, H. Y. Ye, T. Nakamura and R. G. Xiong
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett., 巻: 119 号: 20 ページ: 207602-207602
  • DOI: 10.1103/physrevlett.119.207602
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Temperature-Dependent Mechanochromic Behavior of Mechanoresponsive Luminescent Compounds (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Sagara, K. Kubo, T. Nakamura, N. Tamaoki and C. Weder
  • 雑誌名: Chemistry of Materials 巻: 29 号: 3 ページ: 1273-1278
  • DOI: 10.1021/acs.chemmater.6b04720
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Successive Phase Transition, Dielectric Ordering, and Liquid Crystalline Behavior of Simple (Laurylammonium)(Phenyl Phosphates) Salts (2016)
  • 著者名/発表者名: Z. S. Cai, S. Uchikawa, N. Hoshino, T. Takeda, L. M. Zheng, S. Noro, T. Nakamura and T. Akutagawa
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B 巻: 120 号: 27 ページ: 6761-6770
  • DOI: 10.1021/acs.jpcb.6b02213
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Poly(4-styrenesulfonate) Templated Polyaniline-Carboxymethyl Cellulose Blend: Morphology and Surface Resistivity of the Spin-Coated Films (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura and S. Jayanty
  • 雑誌名: Soft Materials 巻: 14 号: 4 ページ: 309-315
  • DOI: 10.1080/1539445x.2016.1215330
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] One-dimensional Supramolecular Columnar Structure of trans-syn-trans-dicyclohexano[18]crown-6 and Organic Ammonium Cations (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohshima, K. Kubo, T. Matsumoto, H. Y. Ye, S. Noro, T. Akutagawa and T. Nakamura
  • 雑誌名: CrystEngComn 巻: 18 号: 41 ページ: 7959-7964
  • DOI: 10.1039/c6ce00980h
  • NAID: 120005859711
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Highly Water-Tolerant Magnesium(II) Coordination Polymer Derived from a Flexible Layered Structure (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Ochi, S. Noro, Y. Kamiya, K. Kubo and T. Nakamura
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 22 号: 31 ページ: 11042-11047
  • DOI: 10.1002/chem.201600843
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The crystal design of polar one-dimensional hydrogen-bonded copper coordination complexes (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, K.; Hoshino, N.; Takeda, T.; Satomi, K.; Suzuki, Y.; Noro, S.; Nakamura, T.; Kawamata, J.; Akutagawa, T.
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: 45 号: 8 ページ: 3398-3406
  • DOI: 10.1039/c5dt04865f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-assembled Structure of Inorganic/Organic Hybrid Crystals Based on Keggin Polyoxometallates [SMo12O402-] and Supramolecular Cations (2016)
  • 著者名/発表者名: Jun Xiong, Kazuya Kubo, Shin-ichiro Noro, Tomoyuki Akutagawa, Takayoshi Nakamura
  • 雑誌名: Crystal Growth & Design 巻: 16 号: 2 ページ: 800-807
  • DOI: 10.1021/acs.cgd.5b01388
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Design of Coordination Polymers Based on Manganese and Chromium Ions Bridged by Oxalate Ligands (2016)
  • 著者名/発表者名: Masashi Yoshitake, Kazuya Kubo, Toru Endo, Shin-ichiro Noro, Tomoyuki Akutagawa, Takayoshi Nakamura
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 巻: 89 号: 3 ページ: 354-360
  • DOI: 10.1246/bcsj.20150373
  • NAID: 130005137575
  • ISSN: 0009-2673, 1348-0634
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Crystal-to-crystal structural transformation of hydrogen-bonding molecular crystals of (imidazolium)(3-hydroxy-2-quinoxalinecarboxylate) through H2O adsorption-desorption (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshii, Y.; Sakai, K.; Hoshino, N.; Takeda, T.; Noro, S.; Nakamura, T.; Akutagawa, T.
  • 雑誌名: CrystEngComm 巻: 17 号: 31 ページ: 5962-5969
  • DOI: 10.1039/c4ce02519a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Flexibilities and Gas Adsorption Properties of One-Dimensional Copper(II) Polymers with Paddle-Wheel Units by Modification of Benzoate Ligands (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, K.; Hoshino, N.; Takeda, T.; Noro, S.; Nakamura, T.; Takeda, S.; Akutagawa, T.
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 54 号: 19 ページ: 9423-9423
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5b01168
  • 査読あり
• [雑誌論文] High CO2/CH4 Selectivity of a Flexible Copper(II) Porous Coordination Polymer under Humid Conditions (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Noro, R. Matsuda, Y. Hijikata, Y. Inubushi, S. Takeda, S. Kitagawa, Y. Takahashi, M. Yoshitake, K. Kubo and T. Nakamura,
  • 雑誌名: ChemPlusChem. 巻: 80 号: 10 ページ: 1517-1524
  • DOI: 10.1002/cplu.201500278
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Liquid Crystalline Phase Induced by Molecular Rotator and Dipole Fluctuation (2015)
  • 著者名/発表者名: Zhang, Q.-C.; Takeda, T.; Hoshino, N.; Noro, S.; Nakamura, T.; Akutagawa, T.
  • 雑誌名: Crystal Growth & Design 巻: 15 号: 12 ページ: 5705-5711
  • DOI: 10.1021/acs.cgd.5b00695
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular cations of (m-halogenated-anilinium)(dibenzo[18]crown-6) in Keggin [SMo12O402−] polyoxometallates (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Xiong, K. Kubo, S. Noro, T. Akutagawa, and N. Nakamura
  • 雑誌名: CrystEngComm. 巻: 17 号: 4 ページ: 856-861
  • DOI: 10.1039/c4ce01988a
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Porous coordination polymers with ubiquitous and biocompatible metals and a neutral bridging ligand (2015)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichiro Noro, Junya Mizutani, Yuh Hijikata, Ryotaro Matsuda, Hiroshi Sato, Susumu Kitagawa, Kunihisa Sugimoto, Yasutaka Inubushi, Kazuya Kubo, and Takayoshi Nakamura
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 6 号: 1 ページ: 5851-5851
  • DOI: 10.1038/ncomms6851
  • NAID: 120005745622
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mesophases and Ionic Conductivities of Simple Organic Salts of M(m-Iodobenzoate) (M = Li+, Na+, K+, Rb+, and Cs+) (2015)
  • 著者名/発表者名: Manami Endo, Yuta Nakane, Kiyonori Takahashi, Norihisa Hoshino, Takashi Takeda, Shin-ichiro Noro, Takayoshi Nakamura, and Tomoyuki Akutagawa
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry B 巻: 119 号: 4 ページ: 1768-1777
  • DOI: 10.1021/jp5112026
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Three-dimensional Architectures of [MnIICrIII(oxalate)3]; Complexes with Cage Type Networks Surrounding Supramolecular Cations (2015)
  • 著者名/発表者名: Toru Endo, Kazuya Kubo, Masashi Yoshitake, Shin-ichiro Noro, Norihisa hoshino, Tomoyuki Akutagawa, Takayoshi Nakamura
  • 雑誌名: rystal Growth & Design 巻: 15 号: 3 ページ: 1186-1193
  • DOI: 10.1021/cg501560z
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Electron-deficient Acene-based Liquid Crystals: Dialkoxydicyanopyrazinoquinoxalines (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Takeda, Jun’ya Tsutsumi, Tatsuo Hasegawa, Shin-ichiro Noro, Takayoshi Nakamura, and Tomoyuki Akutagawa
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. C. 巻: 3 号: 13 ページ: 3016-3022
  • DOI: 10.1039/c5tc00022j
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Crystal Structures, Dielectric, and CO_2-Adsorption Properties of One-Dimensional [Cu(II)_2(Adamantane-1-carboxylate)_4(pyrazine)]_∞ Coordination Polymers with Polar Ligands (2014)
  • 著者名/発表者名: Kiyonori Takahashi, Norihisa Hoshino, Shin-ichiro Noro, Takayoshi Nakamura, and Tomoyuki Akutagawa
  • 雑誌名: Science of Advanced Materials 巻: (In press)(掲載確定) 号: 7 ページ: 1425-1431
  • DOI: 10.1166/sam.2014.1831
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structure and Physical Properties of a Dithiolene Complex Crystal with Adamantane Supramolecular Rotator (2014)
  • 著者名/発表者名: Yin-Nan Yan, Kazuya Kubo, Shin-ichiro Noro, Tomoyuki Akutagawa, Takayoshi Nakamura
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 巻: 87 号: 3 ページ: 417-419
  • DOI: 10.1246/bcsj.20130316
  • NAID: 130004153287
  • ISSN: 0009-2673, 1348-0634
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Crystal structures, CO2 adsorption, and dielectric properties of [Cu(II)2(R-benzoate)4(pyrazine)]∞ polymers (R = m-F, 2,3-F2, m-Cl, and m-CH3) (2014)
  • 著者名/発表者名: Kiyonori Takahashi, Norihisa Hoshino, Takashi Takeda, Shin-ichiro Noro, Takayoshi Nakamura, Sadamu Takeda and Tomoyuki Akutagawa
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: 43 号: 24 ページ: 9081-9089
  • DOI: 10.1039/c4dt00258j
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Finite Winding (H₂O)₁₂ Chain Stabilized by One-Dimensional Coordination Polymer (2014)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichiro Noro, Kei Hasegawa, Kazuya Kubo, and Takayoshi Nakamura
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 巻: 87 号: 5 ページ: 623-625
  • DOI: 10.1246/bcsj.20140005
  • NAID: 130004153293
  • ISSN: 0009-2673, 1348-0634
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Assembly and Ferroelectric Response of Benzenecarboxamides Bearing Multiple -CONHC14H29 Chains (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuta Shishido, Hayato Anetai, Takashi Takeda, Norihisa Hoshino, Shin-ichiro Noro, Takayoshi Nakamura, Tomoyuki Akutagawa
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C. 巻: 118 号: 36 ページ: 21204-21214
  • DOI: 10.1021/jp506035h
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Formation of Organogels and Helical Nanofibers from Simple Organic Salts (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuya Yoshii, Norihisa Hoshino, Takashi Takeda, Hiroki Moritomo, Jun Kawamata,Takayoshi Nakamura, Tomoyuki Akutagawa
  • 雑誌名: Chemistry - A European Journal 巻: 20 号: 49 ページ: 16279-16285
  • DOI: 10.1002/chem.201404043
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Crystal Design for Functional Metal Complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, Y. Ohshima, K. Kubo and S. Noro
  • 学会等名: 6th Asian Conference on Coordination Chemistry, Melbourne, Australia
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Supramolecular-Cation Approach for Constructing Crystalline Molecular Electronic Materials (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura
  • 学会等名: The 9th International Symposium on Nano & Supramolecular Chemistry, Napoli, Italy
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Supramolecular-Cation Approach for Controlling Molecular Assemblies in Crystalline Electronic Material (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura
  • 学会等名: 13th IUPAC International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS-X), Nanjing, China
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Functional Magnetic Materials based on Mn-Cr Oxalate Complexes with Supramolecular Rotator Structure (2016)
  • 著者名/発表者名: 33)T. Nakamura, M. Yoshitake, K. Kubo and S. Noro
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Nano & Supramolecular Chemistry
  • 発表場所: Brisbane, Australia
  • 年月日: 2016-07-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Functional Materials based on Ferromagnetic Coordination Polymer of Mn-Cr Oxalate (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura
  • 学会等名: Pacific Polymer Conference 14
  • 発表場所: Kauai, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 分子回転を利用した強誘電性分子性材料の開拓 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村 貴義、久保 和也、野呂 真一郎、芥川 智行
  • 学会等名: 電気情報通信学会 有機エレクトロニクス研究会(OME)
  • 発表場所: 東京都港区機械振興会館
  • 年月日: 2015-11-06
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular and ionic motions in the solid state (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura
  • 学会等名: Core-to-Core/Leverhulme Trust Joint Workshop, Moscow 2015 “Organic Electronics of Highly-Correlated Molecular Systems”
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2015-10-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Functional Magnetic Materials based on Mn-Cr Oxalte Complexs (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T.
  • 学会等名: 10th IUPAC International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS-X)
  • 発表場所: Zengzhou, China
  • 年月日: 2014-10-11 – 2014-10-15
  • 招待講演
• [学会発表] Structure and physical properties of ferromagnetic crystals with supramolecular cations (2014)
  • 著者名/発表者名: Kubo, K.;, Endo, T.; Yoshitake, M.; Hoshino, N.;, Akutagawa, T.; Noro, S.; Nakamura, T.
  • 学会等名: 3rd International Conference and Exhibition on Materials Science & Engineering
  • 発表場所: San Antonio, USA
  • 年月日: 2014-10-06 – 2014-10-08
  • 招待講演
• [学会発表] Dielectrics based on Supramolecular Rotators (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T.
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME 2014)
  • 発表場所: 東京農工大学（小金井市）
  • 年月日: 2014-05-15 – 2014-05-16
  • 招待講演