動的超分子構造と電子系を結合したエネルギー操作空間の構築と機能

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16074201
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 中村 貴義 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (60270790)
• キーワード: 金属錯体 / 分子ローター / 強誘電性 / 超分子 / 結晶構造 / 分子磁性 / 分子性導体

研究概要

アニリニウムのm-位に置換基を持つm-phenylenediamineのモノプロトン体(HMPD^+)およびm-fluoroanilineのプロトン化物(HMFA^+)を、磁性を示す[Ni(dmit)_2]結晶内に導入し、分子回転について検討した。アニリニウムより大きなカチオンの回転に十分な空間を結晶内に確保するために、より大きな、dibenzo[18]crown-6を用いて(PhNH_3^+)(dibenzo[18]crown-6)[Ni(dmt)_2]結晶を合成した。結晶内でフェニル基が回転するのに十分な空間が確保されていた。HMPD^+およびHMFA^+も同一の組成、同形の結晶を与えた。これらの結晶では、アリール基のdisorderに対応して、アミノ基およびフルオロ基が2カ所に出現している。これらの結晶内では、分子回転子であるアリール基の回転軸に垂直な方向にダイポールモーメントが存在するため、外部電場の印加により、回転子の配向制御が可能であると考えられる。そこで、(HMFA^+)(dibenzo[18]crown-6)[Ni(dmit)_2]結晶に交流電場を印加して、誘電率測定を行った。温度依存性測定から、220K以上において周波数依存性が発現し、1kHz程度の周波数では誘電率の顕著な増大が観察された。この現象は強誘電体特有の挙動であり、実際に、P-E測定等から、この結晶は350K付近に転移温度を持つ強誘電体であることが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] Dielectric Anisotropy of a Homochiral Trinuclear Nickel(II) Complex (2007)
  • 著者名/発表者名: D.W. Fu, Y.M. Song, G.X. Wang, Q. Ye, R.G. Xiong, T. Akutagawa, T. Nakamura, P.W.H. Chan, S.D. Huang
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc 129 ページ: 5346-5347
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure Effect on Spin-Peierls-like Transition in Quasi-1D Spin Systems [RBzPy][Ni(mnt)_2] (2007)
  • 著者名/発表者名: X.M. Ren, S. Nishihara, T. Akutagawa, S. Noro, T. Nakamura, W. Fujita, K. Awaga
  • 雑誌名: Chem.Phys.Lett 439 ページ: 318-322
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Strong OH_2 Center Dot Center Dot Center Dot-O_2C Hydrogen Bonds in a Trinuclear Core-Based Nickel 1,3,5-Benzenetricarboxylate Coordination Polymer (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Noro, T. Akutagawa, T. Nakamura
  • 雑誌名: Crystal Growth and Design 7 ページ: 1205-1208
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2D H-bonding Molecular Magnets based on [Ni(mnt)_2]^- Monoanion:Syntheses,Crystal Structures and Magnetic Properties (2007)
  • 著者名/発表者名: X.M. Ren, S. Nishihara, S. Noro, T. Akutagawa, T. Nakamura
  • 雑誌名: Polyhedron 26 ページ: 1787-1792
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multirotations of (Anilinium)([18]Crown-6) Supramolecular Cation Structure in Magnetic Salt of [Ni(dmit)_2]^- (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Nishihara, T. Akutagawa, D. Sato, S. Takeda, S. Noro, T. Nakamura
  • 雑誌名: Chem.Asian-J 2 ページ: 1083-1090
  • 査読あり
• [雑誌論文] "Large Anisotropy and Effect of Deuteration on Permittivity in an Olefin Copper(I) Complex (2007)
  • 著者名/発表者名: O. Ye, Z.H. Zhao, Z.R. Qu, D.W. Fu, R.G. Xiong, Y.P. Cui, T. Akutagawa, P.W.H. Chan, T. Nakamura
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed 46 ページ: 6852-6856
  • 査読あり
• [雑誌論文] Langmuir-Blodgett Films Constructed from a Charge-Transfer Complex and Gold Nanoparticles (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Tatewaki, Y. Noda, T. Akutagawa, R. Tsunashima, S. Noro, T. Nakamura, H. Hasegawa, S. Mashiko, J. Becher
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 111 ページ: 18871-18877
  • 査読あり
• [学会発表] Molecular Rotators in [Ni(dmit)_2] Single Crystals (2008)
  • 著者名/発表者名: T, Nakamura and T, Akutagawa
  • 学会等名: 10thEurasia Conference onChemical Sciences
  • 発表場所: International Convention Center Manila
  • 年月日: 2008-01-08
• [学会発表] Structures and Electronic Properties of Molecular Rotators in Magnetic Crystals (2007)
  • 著者名/発表者名: T, Nakamura
  • 学会等名: Symposium on Frontier Biomedical and Electro-optical Science
  • 発表場所: Nationai Taiwan Normal Univ.
  • 年月日: 2007-11-16
• [学会発表] Nanostructures of Electrically Active Molecules by Langmuir-Blodgett Method (2007)
  • 著者名/発表者名: T, Nakamura
  • 学会等名: Symposium on Promotion of Academic Excellence
  • 発表場所: Taipei,Taiwan Nationai Taiwan Univ.
  • 年月日: 2007-11-15
• [学会発表] Molecular Rotators in Magnetic and Conducting Crystals;Structures and Electronic Properties (2007)
  • 著者名/発表者名: T, Nakamura
  • 学会等名: Korea-Japan Joint Forum 2007, Organic Materials for Electronics and Photonics
  • 発表場所: Seoul,Koria Koria Univ.
  • 年月日: 2007-09-27
• [学会発表] Nanostructures of Electrically Active Molecules by Langmuir-Blodgett Method (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, T. Akutagawa
  • 学会等名: 12th International Conference on Organized Molecular Films(LB12)
  • 発表場所: Krakow, Poland Jagiellonian Univ.
  • 年月日: 2007-07-03