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柔軟な金属錯体の電場応答および強誘電性の発現

公募研究

研究領域配位プログラミング ― 分子超構造体の科学と化学素子の創製
研究課題/領域番号 22108528
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
研究機関熊本大学

研究代表者

速水 真也  熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (30321912)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2010年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードソフトマテリアル / 柔軟性金属錯体 / 金属錯体液晶 / 強誘電性 / スピン転移 / 混合原子価 / 金属錯体 / 電場応答
研究概要

長鎖アルキル鎖を有する金属錯体は、液晶特性の発現のみならず、その長鎖の熱的振動あるいは大きな構造相転移から中心金属イオンに大きな影響を与えるものと考えられる。さらにそのような効果から新規な物性発現も期待できる。また長鎖アルキル鎖を有する金属錯体は、ある温度以上で液晶転移をする可能性がある。液晶相を発現する金属錯体はMetallomesogenと呼ばれているが、その機能発現に関する研究はほとんど行われていないのが現状である。従来までの液晶は主に有機液晶であり、それらは電場に応答しディスプレイなどに用いられている。これらは磁場にも応答することが可能であるが、有機液晶の場合は反磁性であり、強磁場下での応答性のみを示す。金属イオンを取り込んだ金属錯体液晶は、不対電子すなわちスピンを有する液晶は弱磁場でも容易に応答することができる。機能性金属錯体を液晶化することで、電場、磁場さらには光といった外場応答する液晶材料の構築、電子移動速度に伴う液晶転移の制御や誘電特性の制御、磁性体液晶や電導性液晶、さらには強誘電体の発現や強誘電磁性体という新たな材料を構築することや新規物性発現が可能となる。ここでそれらの機能性は分子一つ一つで発現するものであるが、分子配向を緻密に制御することにより得られる自己組織化された柔軟な場から創発される新たな物性あるいは機能性が可能となる。
本研究結果において、まず柔軟な金属錯体において分子間相互作用や直接的な結合などを用いて、柔軟な場を構築し、分子の配列や配向が緻密に制御された柔軟な金属錯体におけるスピン状態の電場応答性の発現に成功し、液晶性、誘電性、磁性、伝導性などの特性がシンクロすることを明らかにした。またそれらスピン状態変化に伴った強誘電性の発現にも成功し、分子デバイス化を指向したソフトマテリアルへの展開を達成することができた。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (11件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Unique Spin Transition and Wide Thermal Hysteresis Loop for a Cobalt(II) Compound with Long Alkyl Chain2011

    • 著者名/発表者名
      S.Hayami
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 40 ページ: 2167-2169

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-Crossover in Cobalt(II) Compounds Containing Terpyridine and its Derivatives2011

    • 著者名/発表者名
      S.Hayami
    • 雑誌名

      Coord.Chem.Rev.

      巻: 255 ページ: 1981-1990

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin Crossover Polymeric Iron(II) Complex Based on Triazole with Branched Long Alkyl Chain2011

    • 著者名/発表者名
      Y.H.Lee
    • 雑誌名

      Inorg.Chem.Commun.

      巻: 14 ページ: 1498-1500

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iron(II) spin crossover complexes with branched long alkyl chain2011

    • 著者名/発表者名
      Y.H.Lee
    • 雑誌名

      Polyhedron

      巻: 30 ページ: 3001-3005

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo-switchable spin-crossover iron(III) compound based on intermolecular interactions2011

    • 著者名/発表者名
      T.Shimizu
    • 雑誌名

      J.Incl.Phenom.Macrocycl.Chem.

      巻: 71 ページ: 363-369

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unique spin transition and wide thermal hysteresis loop for a cobalt(II) compound with long alkyl chain2011

    • 著者名/発表者名
      速水真也
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 40 ページ: 2167-2169

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stabilization of Long-Lived Metastable State in Long Alkylated Spin-Crossover Cobalt(II) Compound2010

    • 著者名/発表者名
      速水真也
    • 雑誌名

      Inorg.Chem.

      巻: 49 ページ: 1428-1432

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-crossover Change from Gradual to Abrupt Types for an Iron(III) Complex2010

    • 著者名/発表者名
      速水真也
    • 雑誌名

      Chem.Lett.

      巻: 39 ページ: 328-329

    • NAID

      10027178969

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin transition induced by crystal-liquid crystal transition2010

    • 著者名/発表者名
      速水真也
    • 雑誌名

      J.Phys.Conf.Ser.

      巻: 200

    • NAID

      120006697176

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Functional Metal Complexes based on Intermolecular Interactions2011

    • 著者名/発表者名
      S.Hayami
    • 学会等名
      ACCC-3
    • 発表場所
      India, Kanpur(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Functional Metal Complexes based on Intermolecular Interactions2011

    • 著者名/発表者名
      S.Hayami
    • 学会等名
      ACIN
    • 発表場所
      Belgium, Namur
    • 年月日
      2011-09-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ソフトマターとしての金属錯体2011

    • 著者名/発表者名
      速水真也
    • 学会等名
      メスバウアー研究会
    • 発表場所
      東京大学、東京、日本
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Soft metal complexes with multifunction2010

    • 著者名/発表者名
      速水真也
    • 学会等名
      PACIFICHEM2010
    • 発表場所
      Hilton, Hawaii, USA
    • 年月日
      2010-12-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 多機能性スピンクロスオーバー錯体の創製2010

    • 著者名/発表者名
      速水真也
    • 学会等名
      金属錯体の固体物性科学最前線
    • 発表場所
      東北大学、仙台、日本
    • 年月日
      2010-12-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Metal Complexes as Advanced Soft Materials2010

    • 著者名/発表者名
      速水真也
    • 学会等名
      ISASM2010
    • 発表場所
      Kumamoto Univ., Kumamoto, Japan
    • 年月日
      2010-11-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Ferroelectric Metallomesogens Based on Dynamic Electron State2010

    • 著者名/発表者名
      速水真也
    • 学会等名
      2nd International Mini Symposium on Metallomesogens
    • 発表場所
      Shinshu Univ., Ueda, Japan
    • 年月日
      2010-11-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Functionality of Spin Crossover Compounds2010

    • 著者名/発表者名
      速水真也
    • 学会等名
      ICMM2010
    • 発表場所
      Four Points by Sheraton Beijing, China
    • 年月日
      2010-10-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Functions Based on Intermolecular Interactions2010

    • 著者名/発表者名
      速水真也
    • 学会等名
      60CCCO
    • 発表場所
      大阪国際交流センターOsaka, Japan
    • 年月日
      2010-09-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Functional Metal Complexes Based on Intermolecular Interactions2010

    • 著者名/発表者名
      速水真也
    • 学会等名
      IFSFCC2010
    • 発表場所
      Pagoda Youthtel, Gyeongju, Korea
    • 年月日
      2010-08-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Soft Spin Crossover Compounds with Multifunction2010

    • 著者名/発表者名
      速水真也
    • 学会等名
      The 39th ICCC
    • 発表場所
      Adelaide Convention Centre Adelaide, Australia
    • 年月日
      2010-07-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 金属錯体の機器分析(下)2012

    • 著者名/発表者名
      速水真也(分担執筆)
    • 総ページ数
      40
    • 出版者
      三共出版
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 配位化合物の電子状態と光物理2010

    • 著者名/発表者名
      速水真也
    • 出版者
      三共出版
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.kumamoto-u.ac.jp/~hayami/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2018-03-28  

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