2019 年度研究成果報告書

レアメタルフリーナノサイズ分子磁石合成の新展開-量子相制御と量子巨大応答-

研究課題

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研究課題/領域番号	17H04800
研究種目	若手研究(A)
配分区分	補助金
研究分野	ナノ材料化学
研究機関	広島大学
研究代表者	姜舜徹広島大学, 工学研究科, 准教授 (90597006)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	金属錯体 / 超分子 / 分子磁石 / ナノ材料
研究成果の概要	申請者はこれまでに，Feイオン42個からなるナノサイズ分子磁石(Fe42: 磁石の大きさが90ボーアの世界最高値を示す)の開発に成功してきた。本研究ではFe42核ナノサイズ分子磁石のFeイオンをMnイオンやNiイオンに置換することで新奇機能を発現する新規ヘテロメタル混合原子価ナノサイズ分子磁石の開発を目的として研究を行った。その結果，Fe24Mn18, Fe24Ni18の新規ナノサイズ分子磁石の合成に成功した。その結果，42核から成る金属イオンケージ骨格は柔軟に混合原子価状態を変化させることができ，また磁気特性も強磁性，反強磁性と制御できることが明らかとなった。
自由記述の分野	無機化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	資源枯渇が懸念される中，環境負荷の低減と省エネルギーの両立を目指す現代社会においては，自動車やコンピューターなどに多用されている磁気記録材料のレアメタルフリ－化や高密度化が求められている。物質の最小単位である原子や分子からエレクトロニクス素子を組み上げる，ボトムアップ式によるイノベーションが，今後より一層求められていくことは間違いない。本研究の化合物のような有機材料・錯体分子を用いる希少金属元素を用いない分子性材料の開発研究には，自然界にない新しい物質を創り出すことで，エネルギー・環境問題の解決など，社会の持続的発展を支えるイノベーションへの貢献が期待される。