| 研究領域 | 配位アシンメトリー：非対称配位圏設計と異方集積化が拓く新物質科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H04604
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 高知工科大学 (2020)
防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) (2019) |
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研究代表者 |
林 正太郎 高知工科大学, 環境理工学群, 講師 (00532954)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | エラスティック結晶 / 空間分解蛍光 / 異方性蛍光 / 変形 / 発光 / 結晶構造 / 空間分解蛍光スペクトル / マイクロ分光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
機械的な可逆変形が可能なエラスティック結晶を開発し、そのBendingまたはTwistingにより結晶構造をアシンメトリー空間へと変換する。各種スペクトル測定により、この物性を調べることで結晶の可逆的機械変形（空間変化）がもたらす物性変化を明らかにする。この際、測定に適したマイクロ分光システムを構築し、様々なスケールでの変換効果を示していく。
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| 研究実績の概要 |
当該研究では、エラスティック結晶、すなわち弾性的な機械変形が可能な分子結晶の機械的変形に基づき、その結晶空間の制御を目的として研究を行った。特に、この新学術領域内または外部との共同研究によって、結晶の格子空間（分子間パッキング）変化による物性変化を検出する方法を模索した。エラスティック結晶の弾性的bendingによって結晶の伸長elongationと圧縮contractionが同時に起こるため、この結晶格子は全体としてunsymmetricな構造になる。この空間を調べるために単純な粉末X線回折装置で、結晶の外側と内側を1次元反射パターン調べるためのジグを自作し、格子の変形を調べた。狙い通り、結晶変形が明確に格子の伸び縮みへ影響を及ぼすことがわかった。また、結晶の引っ張りによるelongationによって、格子変形が異方性ポアソン効果を示すこともわかった。
一方で、開発した空間分解蛍光スペクトルにより10-20μm(スポット径)の微小領域に焦点を当て調べることによって、検出される蛍光スペクトル が、外側(elongation side)と内側(contraction side)で異なることがわかった。この結果は結晶中で実現されたunsymmetric空間が物性に影響を与えたことを示唆する。結晶のtwistingによるキラル空間、asymmetric空間の実現を観察すべく、共同研究を模索した。通常の円二色性(CD)スペクトル測定などは異方性のある分子性固体、すなわち結晶の測定に向いておらず、適した装置を探す必要がある。これに対して、マイクロ径ピンホールを採用した有機結晶の部分測定法を利用し、測定が可能ではないかと考えた。早稲田大学の研究グループとの共同研究により、エラスティック結晶のCDスペクトル測定に取り組んでいるところである。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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