| 研究領域 | ソフトクリスタル：高秩序で柔軟な応答系の学理と光機能 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
20H04653
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
理工系
|
|---|
| 研究機関 | 北海道大学 |
|---|
研究代表者 |
長谷川 靖哉 北海道大学, 工学研究院, 教授 (80324797)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
|
|---|
| キーワード | 希土類 / 錯体 / 発光 / 相転移 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、外部刺激によって希土類の配位数と幾何学構造が変化する新しいソフトクリスタル変形の創成および光機能評価を行う。具体的には、ユウロピウム錯体への外部刺激（ピリジン誘導体の添加／留去）による７配位型と８配位構造への可逆的なソフトクリスタル変形を検討する。さらに、希土類錯体から配位高分子へのソフトクリスタル変形を初めて検討し、相転移の中間状態における光機能（励起エネルギー移動過程）の解析を行う。
|
| 研究実績の概要 |
本研究では、外部刺激によって希土類の配位数と幾何学構造が変化する新しいソフトクリスタル変形の創成および光機能評価を検討した。七配位Tb(III) 錯体から八配位のTb(III)配位高分子へのソフトクリスタル転移の結晶連結の詳細を検討した。また、加熱による結晶相転移が起こるキラル型Eu(III)配位高分子の円偏光機能解析についても検討を行った。
七配位から八配位へのソフトクリスタル変形の結晶連結では、七配位型の二核Tb(III)錯体（図１）から八配位のTb(III) 配位高分子への変形は２つの異なる結晶を連結することができる。この結晶連結に関して、接合結晶面の方位依存性があることが明らかになった。さらに、レーザー光によってDy(III) 結晶からTb(III)結晶へ光エネルギーが確実に伝達していることを明らかにした。
キラルEu(III) 配位高分子の相転移計算では、相転移が可能なキラル型Eu(III)配位高分子の円偏光発光特性は配位高分子の配列構造に大きく依存していることを明らかにした。今回はその配列構造を段階的に変化させたモデルを設定し、それらのモデルの遷移双極子モーメント（ED）を計算した。この計算の結果、Eu(III)配位高分子のL M C TにおけるEDの大きさは配列距離に大きく依存することがわかった。 このED変化が円偏光発光特性に強く影響を与えていると推測される。
以上、希土類配位高分子の配位構造および結晶の構造転移に基づく光機能の発現および機能解明に成功した。これらの研究成果は本領域の研究推進に大きく貢献したと言える。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
