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2018 年度 実績報告書

多核金属錯体によるスピントロニクス材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14454
研究機関東北大学

研究代表者

星野 哲久  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (30551973)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード分子磁性 / スピンフラストレーション / 次元性錯体 / ラジカル錯体
研究実績の概要

本研究課題では多核金属錯体をベースに、フラストレートした局在d電子と導電カラムのπ電子が強く相互作用した導電性分子結晶を作成することで、新しい分子性スピントロニクス分野の開拓を目指して研究を行ってきた。
本年度は、前年度合成に成功した鉄3価3核錯体の酸化還元特性と電子状態について、より詳細に研究を行った。その結果①大きなπ平面をもつ新規三角形型架橋配位子が多段階酸化還元活性を有すること、②酸化によって架橋配位子にπラジカルが生成し、鉄3価イオンのdスピンと磁気的に強く相互作用すること、③3電子酸化体においては配位子上のπスピンが分極してフラストレートした状態をとることが判明した。
これらの研究成果について論文発表したほか(Hoshino et al., Chem. Eur. J., 2018, 24, 19323)、国際学会(ICMM2018)にて口頭で発表した。また③に関しては、フラストレーション状のスピン構造をもつπラジカルは、局在dスピンとの相互作用によりしたユニークなd-πフラストレーション系の構築に非常に有用と思われ、これを生かした分子性スピントロニクス素子の開発を今後行う予定である。
また多核金属錯体ベースの導電性分子性結晶合成の試みとして、白金2価3核錯体(Vezes塩)をベースとした次元性錯体の合成を行った。白金2価3核錯体をベースに、4種類の次元性錯体を合成し、その結晶構造と気体吸着特性について調べた。このうち3次元構造をもつ錯体は、-78℃におけるCO2吸着においてXRD(in situ)パターンに変化がなく、ゲスト誘起型の構造変化を示さないことが判明した。意外にも分子性結晶において構造変化を伴わない気体吸蔵の報告例は僅少であり、これについて論文発表を行った(Hoshino et al., Dalton Trans. 2019, 48, 176.)。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] The trinuclear platinum(ii) complex in Vezes' red salt as a building block of coordination polymers2019

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Norihisa, Fujita Sena, Akutagawa Tomoyuki
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 48 ページ: 176~181

    • DOI

      10.1039/C8DT04121K

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Trinuclear Iron(III) Complex of a Triple Noninnocent Ligand for Spin‐Structured Molecular Conductors2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Norihisa, Akutagawa Tomoyuki
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 24 ページ: 19323~19331

    • DOI

      10.1002/CHEM.201804280

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic Motion of Organic Ligands in Polar Layered Cobalt Phosphonates2018

    • 著者名/発表者名
      Cai Zhong-Sheng, Hoshino Norihisa, Bao Song-Song, Jia Jiage, Akutagawa Tomoyuki, Zheng Li-Min
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 24 ページ: 13495~13503

    • DOI

      10.1002/CHEM.201801301

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Heat-Triggered Crystallization of Liquid Crystalline Macrocycles Allowing for Conductance Switching through Hysteretic Thermal Phase Transitions2018

    • 著者名/発表者名
      Muraoka Takahiro, Shima Tatsuya, Kajitani Takashi, Hoshino Norihisa, Morvan Estelle, Grelard Axelle、Dufourc Erick J., Fukushima Takanori, Akutagawa Tomoyuki, Nabeya Kota, Kinbara Kazushi
    • 雑誌名

      Chemistry - An Asian Journal

      巻: 14 ページ: 141~148

    • DOI

      10.1002/asia.201801372

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal and optical properties of multiblock macrocycles with hysteretic polymorphic transition2018

    • 著者名/発表者名
      Nabeya Kota, Muraoka Takahiro, Hoshino Norihisa, Aizawa Miho, Kajitani Takashi, Akutagawa Tomoyuki, Shishido Atsushi, Fukushima Takanori, Kinbara Kazushi
    • 雑誌名

      Materials Chemistry Frontiers

      巻: 2 ページ: 969~974

    • DOI

      10.1039/C7QM00621G

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An electrically conducting crystal composed of an octahedrally ligated porphyrin complex with high-spin iron(iii)2018

    • 著者名/発表者名
      Nishi Miki, Ishii Ryuta, Ikeda Mitsuo, Hanasaki Noriaki, Hoshino Norihisa, Akutagawa Tomoyuki, Sumimoto Michinori, Matsuda Masaki
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 47 ページ: 4070~4075

    • DOI

      10.1039/c7dt04649a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circular Polarized Luminescence of Hydrogen-Bonded Molecular Assemblies of Chiral Pyrene Derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Anetai Hayato, Takeda Takashi, Hoshino Norihisa, Araki Yasuyuki, Wada Takehiko, Yamamoto Shunsuke, Mitsuishi Masaya, Tsuchida Hiromu, Ogoshi Tomoki, Akutagawa Tomoyuki
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 122 ページ: 6323~6331

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b12747

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Structure of the Photo-Oxidation Product of Ellagic Acid in Solution2018

    • 著者名/発表者名
      Tokutomi Hisashi, Takeda Takashi, Hoshino Norihisa, Akutagawa Tomoyuki
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 3 ページ: 11179~11183

    • DOI

      10.1021/ACSOMEGA.8B01716

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase transition and molecular assembly structure of ellagic acid ester derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Tokutomi Hisashi, Wu JianYun, Takeda Takashi, Hoshino Norihisa, Akutagawa Tomoyuki
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry

      巻: 42 ページ: 14700~14703

    • DOI

      10.1039/C8NJ02609B

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tubular and lamellar hydrogen-bonding molecular assemblies of isophthalic acid derivatives bearing a ?CONHCnH2n+1 chain2018

    • 著者名/発表者名
      Lv Chao, Takeda Takashi, Hoshino Norihisa, Akutagawa Tomoyuki
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 8 ページ: 22250~22258

    • DOI

      10.1039/C8RA04077J

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ESIPT Fluorescent Chromism and Conformational Change of 3-(2-Benzothiazolyl)-4-hydroxy-benzenesulfonic acid by Amine Sorption2018

    • 著者名/発表者名
      Nakane Yuta, Takeda Takashi, Hoshino Norihisa, Sakai Ken-ichi, Akutagawa Tomoyuki
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 122 ページ: 16249~16255

    • DOI

      10.1021/ACS.JPCC.8B03248

    • 査読あり
  • [学会発表] Magnetism and redox properties of the trinuclear iron(III) complex with the redox-active triangular conjugated bridge2018

    • 著者名/発表者名
      N. Hoshino, T. Akutagawa
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry (ICMM2018, Sendai, Japan)
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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