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2021 年度 実績報告書

πおよびd電子と水素結合を併せ持つ新規分子性結晶の開発と物性・機能の探索

研究課題

研究課題/領域番号 20J12919
研究機関東京大学

研究代表者

横森 創  東京大学, 物性研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
キーワード金属ジチオレン錯体 / 分子間水素結合 / 磁性スイッチング / ベイポクロミズム / プロトン-電子相関 / 傾角反強磁性
研究実績の概要

本年度、πおよびd電子と水素結合が相関した電子物性開拓に向け、(i)水素結合性部位を持つ金属ジチオレン錯体を基盤とした新規結晶と(ii)メトキシベンゼン部位を持つ亜鉛ジチオレン錯体結晶のさらなる光機能性開拓について研究を行った。
(i) 昨年度取り組んだヒドロキシ基を持つニッケルジチオレン錯体の脱プロトン化に伴う磁性変化に関する成果を論文として報告した。また、新たな水素結合部としてアミン・イミン構造を持つ錯体の合成にも取り組み、数種類の結晶において[NHN]型の錯体間水素結合を形成していることを見出した。
(ii) 後者では、昨年度に報告した水素結合を介した電子移動に基づくベイポクロミズムを示す結晶において、その結晶構造・光学特性の温度・溶媒分子・重水素溶媒に対する依存性を調査した。温度・重水素溶媒置換に関してはその構造・光学機能性に有意な変化を観測できなかったが、すでにベイポクロミズムが観測されることがわかっている水とメタノール以外の蒸気(エタノール、アセトン、アセトニトリルなど)に対しても先と同様の光学特性の変化が観測され、水素結合以外のさらに弱い分子間相互作用でも光学特性が変化可能なことを示唆する結果を得ることに成功した。
さらに、上記の物質開発の過程で見いだされたジエトキシベンゼン部位を持つ金ジチオレン錯体結晶の物性調査も行った。この結晶では、単一成分分子性導体では珍しい2次元的な分子配列・電子構造が明らかとなり、さらに強相関電子系では報告例が非常に限られている傾角反強磁性が発現することを見出した。以上、当該研究者はπおよびd電子と水素結合が相関した電子機能物性の開拓研究を昨年度に加えてさらに展開した。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Proton-electron-coupled functionalities of conductivity, magnetism, and optical properties in molecular crystals2022

    • 著者名/発表者名
      Mori Hatsumi、Yokomori So、Dekura Shun、Ueda Akira
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1039/D1CC06826A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modulation of the electronic states and magnetic properties of nickel catecholdithiolene complex by oxidation-coupled deprotonation2021

    • 著者名/発表者名
      Yokomori So、Dekura Shun、Ueda Akira、Kumai Reiji、Murakami Youichi、Mori Hatsumi
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 9 ページ: 10718~10726

    • DOI

      10.1039/D1TC01111A

    • 査読あり
  • [学会発表] 新規Auジチオレン錯体からなる単一成分分子性結晶における傾角反強磁性2022

    • 著者名/発表者名
      横森創、出倉駿、藤野智子、伊藤雅聡、今城周作、森初果
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会
  • [学会発表] 新規Auジチオレン錯体からなる単一成分分子性結晶における傾角反強磁性秩序2022

    • 著者名/発表者名
      横森創、出倉駿、藤野智子、伊藤雅聡、今城周作、森初果
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会
  • [学会発表] 電子供与性置換基を有する平面型新規ニッケルジチオレン錯体:構造・光学特性・電界効果トランジスタの特性2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤雅聡、藤野智子、横森創、張磊、東野寿樹、牧浦理恵、武野カノクワン、森初果
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会
  • [学会発表] アンバイポーラ電界効果特性を示す電子豊富な新規ニッケルジチオレン錯体の開発2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤雅聡、藤野智子、横森創、張磊、森初果
    • 学会等名
      第15回分子科学討論会
  • [学会発表] ニッケルカテコールジチオレン錯体における多段階プロトン共役電子酸化による多様な集積構造と磁性・電子状態変調2021

    • 著者名/発表者名
      横森 創、出倉 駿、上田 顕、熊井 玲児、村上 洋一、森 初果
    • 学会等名
      第15回分子科学討論会
  • [学会発表] 新規Znジチオレン錯体結晶における水素結合形成に起因した電子移動誘起ベイポクロミズム2021

    • 著者名/発表者名
      横森 創、出倉 駿、藤野 智子、河村 光晶、尾崎 泰助、森 初果
    • 学会等名
      錯体化学会第71回討論会
  • [学会発表] Electron-transfer-induced vapochromism coupled with hydrogen bonding in a zinc dithiolene complex crystal2021

    • 著者名/発表者名
      So Yokomori, Shun Dekura, Tomoko Fujino, Mitsuaki Kawamura, Taisuke Ozaki, and Hatsumi Mori
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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