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2021 年度 実績報告書

幾何フラストレーション磁性体としての銅水酸化物の合成と電場効果

研究課題

研究課題/領域番号 19K05656
研究機関東京海洋大学

研究代表者

藤田 渉  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (50292719)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード銅水酸化物 / 配位高分子錯体 / 結晶育成
研究実績の概要

最終年度は新型コロナウイルス感染拡大の影響を受け、学外施設での磁気測定や電圧印加効果を実施することができなかった。このため、所属内で様々な銅水酸化物や配位高分子錯体などの結晶作成のための条件検討を行った。
1.銅水酸化物の結晶育成
これまでの実験研究から、有機スルホン酸を含む銅水酸化物の単結晶育成には加水分解法の他に、一部の試料では拡散法が有効であることを見出している。新しい試みとして、有機カルボン酸などを含む銅水酸化物の結晶育成にトライした。アルカンカルボン酸(CnH2n+1CO2-)を含む銅水酸化物のうち、n = 7, 9, 11誘導体は、20 K付近で強磁性転移とスピングラス的挙動とが共存することを明らかにしていたが、単結晶構造解析に成功していなかった。本研究では、H型セルの一方に酢酸銅、他方にアルカンカルボン酸ナトリウム(CnH2n+1CO2Na, n = 3 ~ 9)を入れ、水を溶媒として、拡散法を試した。n = 5以上において、混合物と思われる青緑色の粉末の生成した。なお、n = 5については、混合物の中に結晶構造解析可能な緑色の柱状結晶を確認した。構造解析の結果、目的の水酸化物ではなく、2つの銅イオンが4つのカルボキシ基で架橋された二量体であることがわかった。今後、条件検討を進め、アルカンカルボン酸を含む銅水酸化物の結晶育成を目指したい。この他、電圧印加効果などを試すため、塩基性硝酸銅の水熱育成にトライした。
2.配位高分子錯体などの結晶育成
L-酒石酸銅の大きな単結晶を得るための条件検討を主に行った他、中心金属イオンをニッケルイオンとするL-酒石酸ニッケルの結晶育成にトライした。また、これまでに単結晶の単離報告例がないコウジ酸の銅錯体の結晶を得るために様々な有機溶媒を用いた拡散法や水熱合成法などにトライしたが、いまのところ、結晶の単離には成功していない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of New Homopiperazine-1.4-Diium Tetrachloridromercurate (II) Monohydrate (C5H14N2)[HgCl4]・H2O, Crystal Structure, Hirshfeld Surface, Spectroscopy, Thermal Analysis, Antioxidant Activity, Electric and Dielectric Behavior2022

    • 著者名/発表者名
      Ayari Chaima、Alotaibi Abdullah A.、Baashen Mohammed A.、Alotaibi Khalid M.、Alharbi Khadijah H.、Othmani Abdelhak、Fujita Wataru、Nasr Cherif Ben、Mrad Mohamed Habib
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 12 ページ: 486~486

    • DOI

      10.3390/cryst12040486

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis, crystal structure, computational studies and spectroscopic characterization of a hybrid material self-assembly from tetra(isothiocyanate)cobalt(II) anion and 1-(4-methoxyphenyl)piperazinium2021

    • 著者名/発表者名
      Gharbi Chaima、Fujita Wataru、Lefebvre Frederic、Kaminsky Werner、Jelsch Christian、Nasr Ch?rif Ben、Khedhiri Lamia
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure

      巻: 1230 ページ: 129929~129929

    • DOI

      10.1016/j.molstruc.2021.129929

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Monomeric Hexacoordinated Chalcogenonium Salts Bearing 2-(2-Pyridyl)phenyl Ligands2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Soichi、Ooizumi Akihisa、Sakabe Masato、Funahashi Koh、Fujita Wataru、Hayashi Satoko、Nakanishi Waro
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 94 ページ: 1192~1200

    • DOI

      10.1246/bcsj.20200367

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Crystal Structure, DFT Theoretical Calculationand Physico-Chemical Characterization of a New Complex Material (C6H8Cl2N2)2[Cd3Cl10]・6H2O2021

    • 著者名/発表者名
      Hermi Sabrine、Althobaiti Mohammed G.、Alotaibi Abdullah A.、Almarri Abdulhadi H.、Fujita Wataru、Lefebvre Fr?d?ric、Ben Nasr Cherif、Mrad Mohamed Habib
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 11 ページ: 553~553

    • DOI

      10.3390/cryst11050553

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] キラル磁性体L-酒石酸銅の極低温磁性2022

    • 著者名/発表者名
      福井凌央, 田中徹, 山口明, 山根悠, 住山昭彦, 藤田渉
    • 学会等名
      日本物理学会第77回年次大会(2022年)

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公開日: 2022-12-28  

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