• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

超分子ローター型強誘電体の物性制御

公募研究

研究領域分子自由度が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 23110703
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
研究機関東北大学

研究代表者

芥川 智行  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (60271631)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012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)
2012年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード分子モーター / 分子性結晶 / 超分子 / ガス吸着 / 金属錯体ポリマー / ゲート吸着 / アモルファス / 強誘電体 / 分子機械 / 分子磁性 / 金属錯体
研究実績の概要

本研究では、分子回転の自由度に着目した強誘電体に関して、強誘電体物性の精密制御を目的として研究を進めた。結晶中の対アニオンは、結晶内の超分子ローターカチオン構造の分子配列を決定すると同時に、結晶中の回転空間を支配する。強誘電性の発現が可能な(m-fluoroanilinium)(dibenzo[18]crown-6)超分子カチオン構造を、S = 1/2スピンを有する[Ni(mnt)2]に導入した時の、カチオン-アニオン配列と結晶中の分子運動についての検討を行った。結晶中で、m-fluoroaniliniumは隣接するカチオンとの双極子-双極子相互作用により、結晶中での自由回転が阻害されていた。結晶の温度の上昇に伴い、カチオン分子の回転運動が熱励起されれ、それに伴う結晶のアモルファス化が観測された。アニオン構造の変化が、カチオンの回転空間を大きく変化させる結果を得た。
極性配位子を有する新規な金属錯体ポリマーとして、[Cu2(R-Benzoate)4(pz)]に着目した。R-Benzoateとして、m-fluorobenzoate, 2,3-difluorobenzoate, m-methylbenzoate, m-chlorobanzoateを導入した一次元ポリマーを作製した。全ての錯体の単結晶X線結晶構造解析から、ポリマー鎖間に結晶化溶媒であるCH3CN分子が存在するチャネル構造が形成している事が判明した。熱重量分析とH2Oに対する吸着等温線から、チャネル内のCH3CN分子は容易にH2O分子に置き換わることが示された。また、チャネル内のH2O分子を前処理により完全に除去した後、195 KにおいてCO2の吸着等温線を測定したところ、ゲート吸着機構に典型的な構造相転移を伴う挙動が観測された。以上の結果より、CO2ガス吸着下における誘電率の温度依存性に関する評価を実施した。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (31件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Cation-Anion Packing and Molecular Motion in (m-Fluoroanilinium)(dibenzo[18]crown-6)[Ni(mnt)2]-(CH3CN)0.25 Crystals2012

    • 著者名/発表者名
      Kiyonori Takahashi, Norihisa Hoshino, Kazuya Kubo, Takayoshi Nakamura, Tomoyuki Akutagawa
    • 雑誌名

      CrystEngComm.

      巻: 14 号: 16 ページ: 5235-5241

    • DOI

      10.1039/c2ce25493j

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structures and Magnetic Properties of (4,4'-Phenylazophenyl)-diammonium(Crown ethers)[Ni(dmit)2]2 Crystals2012

    • 著者名/発表者名
      Norihisa Hoshino, Kazuya Kubo, Takayoshi Nakamura, and Tomoyuki Akutagawa
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 41 号: 31 ページ: 12968-12975

    • DOI

      10.1039/c2dt30807j

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Phase Transition Induced by Molecular Motions within a (Anilinium)(L-Tartarate) Ionic Molecular Crystal2012

    • 著者名/発表者名
      Yuuya Yoshii, Norihisa Hoshino, Takayoshi Nakamura, Tomoyuki Akutagawa
    • 雑誌名

      CrystEngComm.

      巻: 14 号: 21 ページ: 7458-7465

    • DOI

      10.1039/c2ce25945a

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular Rotators of (Aniliniums)([18]crown-6) in Electrically Conducting [Ni(dmit)2] Crystals,2012

    • 著者名/発表者名
      Norihisa Hoshino, Yuuya Yoshii, Kazuya Kubo, Masaki Aonuma, Takayoshi Nakamura, Tomoyuki Akutagawa
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistr

      巻: 51 号: 23 ページ: 12968-12975

    • DOI

      10.1021/ic302093b

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flexible cis-Cyclohexane-1,4-diammonium in Magnetic [Ni(dmit)_2] Crystals2012

    • 著者名/発表者名
      Qiong Ye, Ping-Ping Shi, Zi-Qi Chen, Tomoyuki Akutagawa, Shin-ichiro Noro, Takayoshi Nakamura
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: (未定)(印刷中) 号: 23 ページ: 3732-3739

    • DOI

      10.1002/ejic.201200099

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Motions and Hydrogen-Bonding Networks in (o-Aminoanilinium)-(Crown Ethers)-[PMo_<12>O_<40>]^42012

    • 著者名/発表者名
      Daigoro Endo, Tomoyuki Akutagawa, Kazuya Kubo, Shin-ichiro Noro, Leroy Cronin, Takayoshi Nakamura
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 85 号: 3 ページ: 305-315

    • DOI

      10.1246/bcsj.20110371

    • NAID

      130004153043

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen-Bonded Maleate Counter Anions in Tetrathiafulvalene Crystals2012

    • 著者名/発表者名
      Subbalakshmi Jayanty, Tomoyuki Akutagawa, Takayoshi Nakamura
    • 雑誌名

      Crystal Engineering Communication

      巻: (未定)(印刷中)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular cations of the m-fluoroanilinium(dibenzo[18]crown-6) in ferromagnetic salt2011

    • 著者名/発表者名
      Toru Endo, Tomoyuki Akutagawa, Shin-ichiro Noro, Takayoshi Nakamura
    • 雑誌名

      Dalton Transaction

      巻: 40 号: 7 ページ: 1491-1496

    • DOI

      10.1039/c0dt01140a

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diverse structures and adsorption properties of quasi-Werner-type copper (II) complexes2011

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Noro, Tomonori Ohba, Katsuo Fukuhara, Yukiko Takahashi, Tomoyuki Akutagawa, Takayoshi Nakamura
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 40 号: 10 ページ: 2268-2274

    • DOI

      10.1039/c0dt01129k

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen-bonded Assemblies of Two-Electron Reduced Mixed-Valence [XMo_<12>O_<40>] (X=P and Si) with p-Phenylenediamines2011

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Akutagawa, Fumito Kudo, Ryo Tsunashima, Shin-ichiro Noro; Leroy Cronin, Takayoshi Nakamura
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 50 号: 14 ページ: 6711-6718

    • DOI

      10.1021/ic200683e

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymornhs and-Structural Phase Transition of [Ni(dmit_2)]^-Crystals Induced by Flexible (trans-Cyclohexane-1,4-diammonium)(Benzo[18]crown-6)_2 Supramolecule2011

    • 著者名/発表者名
      Qiong Ye, Tomoyuki Akutagawa, Nonhisa Hoshino, Takemitsu Kikuchi, Shin-ichiro Noro, Ren Gen Xiong, Takayoshi Nakamura
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 11 号: 9 ページ: 4175-4182

    • DOI

      10.1021/cg2007556

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Dielectric Responses and Gas-Adsorption Properties of One-Dimensional Cu(II) Coordination Polymer2012

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Akutagawa, Kiyonori Takahashi, Norihisa Hoshino,
    • 学会等名
      1st International Conference on Emerging Advanced Nanomaterials (ICEAN),
    • 発表場所
      Austlalia Briseben
    • 年月日
      2012-10-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 極性配位子をもつPaddle-Wheel型Cu(II)錯体のガス吸着特性と誘電物性2012

    • 著者名/発表者名
      高橋仁徳・星野哲久・野呂真一郎・中村貴義・芥川智行
    • 学会等名
      第2回CSJフェスタ2012
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2012-10-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 一置換アダマンチル基を配位子にもつパドルホイール型ルテニウム二核錯体の誘電緩和2012

    • 著者名/発表者名
      星野 哲久・芥川 智行
    • 学会等名
      錯体化学会 第62回討論会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 極性配位子を導入したPaddle-Wheel型銅(II)二核錯体一次元ポリマーの結晶構造とガス吸着挙動2012

    • 著者名/発表者名
      高橋 仁徳・星野 哲久・野呂 真一郎・中村 貴義・芥川 智行
    • 学会等名
      錯体化学会 第62回討論会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] アザアダマンタン-N-オキシルラジカルの固体内分子運動の研究2012

    • 著者名/発表者名
      星野 哲久,武田 貴志,芥川 智行
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会2012
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] クラウンエーテルサイズによる(2-aminoanilinium)-(crown ether)- [PMo12O40]4- 配列の変化2012

    • 著者名/発表者名
      遠藤 大五郎,芥川 智行,久保 和也,野呂 真一郎,中村 貴義
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会2012
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] (adamantylammonium)2([18]crown-6)2 [Pd(dmit)2]の構造と物性2012

    • 著者名/発表者名
      久保 和也,厳 寅男,野呂 真一郎,芥川 智行,中村 貴義
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会2012
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Motions and Dielectric Functions in 1D- and 2D-Frameworks of Cu(II)-Coordination Polymers2012

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Akutagawa, Kiyonori Takahashi, Shunsaku Tamura, Norihisa Hoshino
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry (ICCC40)
    • 発表場所
      Valencia Spain
    • 年月日
      2012-09-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Crystal Structures and Gas-Adsorption Properties of One-Dimensional Coordination Polymers of Paddle-Wheel Cu(II) Complexes2012

    • 著者名/発表者名
      Kiyonori Takahashi, Norihisa Hoshino, Tomoyuki Akutagawa
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry (ICCC40)
    • 発表場所
      Valencia Spain
    • 年月日
      2012-09-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 1,2,4,5-アルキルアミド置換ベンゼン誘導体が形成するオルガノゲルと分子集合体ナノ構造2012

    • 著者名/発表者名
      宍戸 勇太,武田 貴志,芥川 智行
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会2012
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2012-08-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] DIELECTRIC RESPONSES, MOLECULAR MOTIONS, and GAS-ADSORPTION PROPERTIES OF PADDLE-WHEEL TYPE COODINATION POLYMERS2012

    • 著者名/発表者名
      T. Akutagawa, K. Takahashi, N. Hoshino, S. Noro, T. Nakamura
    • 学会等名
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2012 (ICSM 2012)
    • 発表場所
      Atlanta USA
    • 年月日
      2012-07-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 外場応答する分子メカニカルデバイスの創成2012

    • 著者名/発表者名
      芥川智行
    • 学会等名
      山口大学大学院理学研究科講演会
    • 発表場所
      山口大学大学院理学研究科
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ルマジンのプロトン状態制御による光・電子機能化2012

    • 著者名/発表者名
      坂井賢一、長原健太、星野哲久、芥川智行
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] アダマンタン骨格をもつ極性有機分子の結晶構造と誘電物性2012

    • 著者名/発表者名
      星野哲久・武田貴志・芥川智行
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] (アニリニウム)-(L-酒石酸アニオン)から成る水素結合性分子集合体が形成する分子性結晶とオルガノゲル2012

    • 著者名/発表者名
      吉井祐弥・星野哲久・芥川智行
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 有機-無機ハイブリッド型二次元シート状化合物(C_nH_<2n+1>NH_3)_2CuCl_4の構造相転移2012

    • 著者名/発表者名
      田村駿作・星野哲久・芥川智行
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 極性配位子をもつPaddle-Wheel型銅二核錯体一次元鎖ポリマーの合成と結晶構造2012

    • 著者名/発表者名
      高橋仁徳・星野哲久・芥川智行
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 分子メカニカルデバイスの創製2012

    • 著者名/発表者名
      芥川智行
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Gigantic dielectric response coupled with molecular motions in [Cu(admantylcarboxylate)_4(DMF)_2]・(DMF)_22011

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Akutagawa, Kiyonori Takahashi, Takayoshi Nakamura
    • 学会等名
      1th European Conference on Molecular Electronics (ECME)
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Crystal structures and dielectric properties of hydrogen-bonding ionic molecular crystals using phosphate and tartarate anions2011

    • 著者名/発表者名
      Yuya Yoshii, Tomoyuki Akutagawa
    • 学会等名
      1th European Conference on Molecular Electronics (ECME)
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Ferroelectrics Based on Supramolecular Rotator Structures in Single Crystals2011

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Nakamura, Tomoyuki Akutagawa, Toru Endo, Kazuya Kubo, Shin-ichiro Noro
    • 学会等名
      1th European Conference on Molecular Electronics (ECME)
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Diverse Structural Flexibilities and Dielectric Responses of Supramolecules in [Ni(dmit)_2] Salts2011

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Akutagawa
    • 学会等名
      3rd Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC3)
    • 発表場所
      New Delhi, India(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Mn_<12> Single Molecule Magnets with Polar Rotational Ligands2011

    • 著者名/発表者名
      Norihisa Hoshino, Tomoyuki Akutagawa
    • 学会等名
      3rd Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC3)
    • 発表場所
      New Delhi, India
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Dielectric Responses of Binuclear Cu(II)-Cu(II) Complexes Bearing Rotational Adamantyl Ligands2011

    • 著者名/発表者名
      Kiyonori Takahashi, Norihisa Hoshino, Takemitsu Kikuchi, Qiong Ye, Takayoshi Nakamura, Tomoyuki Akutagawa
    • 学会等名
      3rd Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC3)
    • 発表場所
      New Delhi, India
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 固体中の分子運動を利用したデバイスへのアプローチ2011

    • 著者名/発表者名
      芥川智行
    • 学会等名
      日本化学会東北支部第28回無機分析コロキュウム
    • 発表場所
      東北大学川渡セミナーハウス(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] リン酸および酒石酸アニオンから成る分子性結晶の結晶構造と誘電物性2011

    • 著者名/発表者名
      吉井祐弥, 星野哲久, 芥川智行
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 4-aminopyridinium/[18]crown-6誘導体超分子カチオン/[Ni(dmit)_2]塩の構造と物性2011

    • 著者名/発表者名
      劉尊奇, 李玲, 久保和也, 野呂真一郎, 芥川智行, 中村貴義
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] プロトン互変異性可能な配位子をもつ亜鉛錯体の軸配位子による光機能制御2011

    • 著者名/発表者名
      坂井賢一, 大森幹也, 長嶋雲兵, 芥川智行
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 分子性結晶におけるプロトン運動と誘電物性2011

    • 著者名/発表者名
      芥川智行
    • 学会等名
      第9回水素量子アトミクス研究会
    • 発表場所
      東北大学(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] マンガン12核単分子磁石への極性回転部位をもつ配位子の導入2011

    • 著者名/発表者名
      星野哲久、芥川智行
    • 学会等名
      第61回錯体化学討論会
    • 発表場所
      岡山理科大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 分子性結晶中の回転運動・熱揺らぎの設計と誘電応答2011

    • 著者名/発表者名
      芥川智行
    • 学会等名
      理化学研究所シンポジウム「分子アンサンブル2011」
    • 発表場所
      理化学研究所、和光市(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 超分子が拓く可能性-分子性マルチフェロイクス材料2011

    • 著者名/発表者名
      久保和也、芥川智行、中村貴義
    • 出版者
      月刊化学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi