| 研究領域 | 量子液晶の物性科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
22H04477
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
内田 幸明 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (60559558)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 液晶 / 有機ラジカル / スピン注入 / 逆スピンホール効果 / イオン液晶 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
非金属元素をスピン源とする常磁性有機化合物は古くから知られていたが、40年前に強磁性転移を示す結晶性化合物が合成されて以来、研究が活発化した。しかし、現在に至るまで、分子材料の長所である柔軟性・自己組織構造等を活かせる室温（300 K付近）で磁気秩序を形成する非含金属有機化合物の報告はなく、強磁性転移点は極低温に限られている。本研究では、柔軟な材料の代表である液晶中において、室温付近における磁気秩序の形成に必要なスピン拡散が起こることを確かめる。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、ニトロキシドラジカル（NR）液晶にスピン注入を行い、スピン拡散を観測することを目的として研究を進めてきた。本年度は、①NR部位と三重項色素部位を分子内に共存させた化合物の設計と合成と、②ミクロ相分離を起こすリオトロピック液晶を用いた各種材料の合成、③液晶中のレーザー発振の検出に関して、検討を行った。
①ラジカル部位と三重項励起色素部位を分子内に共存させた化合物のラジカル-三重項対機構による光磁気効果を利用する戦略について、検討を行った。前年度に行った、ジフェニルPROXYLと、液晶性化合物と親和性の高い形状を持つベンジルを含む化合物の合成を行ったが、本年度は、前年度に委託合成を行った中間体を用いて、追加合成を達成した。
②リオトロピック液晶の一種である超膨潤ラメラ相を用いて、銅ナノシートの合成と、それに続く酸化銅ナノ構造体の生成を確認した（雑誌論文として出版済）。また、同じ液晶相を鋳型として用いて合成するアモルファスアルミノケイ酸塩ナノシートの組成の制御に成功した（雑誌論文として出版済）。さらに、超膨潤ラメラ相を用いたナノシート合成を中心に、ナノシート合成法に関する総説を出版した（雑誌論文として出版済）。
③液晶滴中のレーザー発振が励起光照射位置によってスイッチングすることを見出した（雑誌論文として出版済み）。ネマチック液晶中ではランダムレーザー発振とWGMレーザー発振が起こることが知られており、それらがエネルギーを取り合うことが予想されていた。本研究では、励起光照射位置により、これらの２つのレーザー発振の強度比が変化することがわかり、予想が正しいことを確かめた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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