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2017 年度 実績報告書

メタルフリーキラル有機磁性ソフトマテリアルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15J01040
研究機関京都大学

研究代表者

武元 佑紗  京都大学, 人間・環境学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
キーワードジラジカル / 液晶 / ニトロキシドラジカル / 正の磁気液晶効果 / ソフトマテリアル
研究実績の概要

当該3年間における研究計画として、本年度はジラジカル液晶化合物の合成および物性評価の研究に従事した。ジラジカル液晶の研究では、非常に特異な磁気相互作用の検出に成功し、その起源解明に成功した。具体的には、SQUID磁束計を用いてモル磁化率の温度依存性を測定したところ、極低温においてジラジカル液晶は反強磁性的相互作用が見られたが、固体-液晶相転移にてモル磁化率の上昇は確認されなかった。しかしながら、ジアステレオマー添加物を少量(5wt%)加えた化合物の磁気相互作用を検討すると、極低温において反強磁性的相互作用と、固体-液晶相転移温度でモル磁化率の上昇が見られた。さらに磁化の磁場依存性の測定により、温度に依存しない非線形磁気成分の存在が示唆され、ジアステレオマーの存在が の磁気相互作用に大きな影響を与えていることが分かった。この理由として、ジアステレオマーの存在により相のドメインの不均一性が増加し、その結果不均一な分子間接触を示すドメイン領域が増加したためと考えられる。液晶以外のソフトマテリアルとしてヒドロゲルや有機ナノチューブが挙げられるが、それらは一次元鎖の分子集合体を形成し、一次元鎖中において秩序だった分子配列を有しているが液晶のような流動性はなく、「正の磁気液晶効果」は観測されていない。液晶と他のソフトマテリアルの分子集合構造の違いが磁気相互作用に影響を与えていると考えられる。つまり流動性がありながらも分子の配向秩序を有する性質が「正の磁気液晶効果」を引き起こすための重要なファクターではないかと予想される。また、これらの研究成果を積極的に公表し、学会誌等への発表1件、学会発表3件の業績を残した。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Preparation of Robust Metal-Free Magnetic Nanoemulsions Encapsulating Low-Molecular-Weight Nitroxide Radicals and Hydrophobic Drugs Directed Toward MRI-Visible Targeted Delivery2017

    • 著者名/発表者名
      Nagura Kota、Takemoto Yusa、Moronaga Satori、Uchida Yoshiaki、Shimono Satoshi、Shiino Akihiko、Tanigaki Kenji、Amano Tsukuru、Yoshino Fumi、Noda Yohei、Koizumi Satoshi、Komatsu Naoki、Kato Tatsuhisa、Yamauchi Jun、Tamura Rui
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 23 ページ: 15713~15720

    • DOI

      10.1002/chem.201702785

    • 査読あり
  • [学会発表] 純有機ジラジカル液晶が示すユニークな液晶相の共存および非線形磁性2017

    • 著者名/発表者名
      Yusa Takemoto, Elena Zaytseva, Katsuaki Suzuki, Yoshiaki Uchida, Satoshi Shimono, Tatsuhisa Kato, Dmitrii G. Mazhukin, Igor A. Grigor’ev and Rui Tamura
    • 学会等名
      第7回ソフトマター研究会
  • [学会発表] 純有機ジラジカル液晶性化合物が示す温度非依存性磁性の観察2017

    • 著者名/発表者名
      武元佑紗, Elena Zaytseva, 吉岡直樹, 高西陽一, 舟橋正浩, 鈴木克明, 内田幸明, 下野智史, Dmitrii G. Mazhukin, 田村類
    • 学会等名
      第56回電子スピンサイエンス学会年会(SEST2017)
  • [学会発表] Unique Magnetic Properties Observed in a Novel Discotic Nitroxide Diradical Liquid Crystal2017

    • 著者名/発表者名
      Yusa Takemoto, Elena Zaytseva, Naoki Yoshioka, Katsuaki Suzuki, Yoshiaki Uchida, Satoshi Shimono, Tatsuhisa Kato, Dmitrii G. Mazhukin, Rui Tamura
    • 学会等名
      The 8th Conference on Nitroxides (SPIN2017)
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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