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2022 年度 研究成果報告書

分子性結晶内での電荷分布と電子相転移の制御

研究課題

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研究課題/領域番号 20K05448
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分32020:機能物性化学関連
研究機関京都大学

研究代表者

矢持 秀起  京都大学, 理学研究科, 名誉教授 (20182660)

研究分担者 大塚 晃弘  京都大学, 理学研究科, 准教授 (90233171)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード電荷配列 / 分子性結晶 / 電子相転移 / 導電性 / 磁性
研究成果の概要

新規な電子状態や相転移挙動を示す分子性結晶の創出を目的とした物質開拓を行った。電子供与体であるテトラチアフルバレン誘導体を用いて金属的導電性と単分子磁石としての挙動を同時に示す物質等を得た。陽イオン状態が多用されてきたポルフィリン等の大環状化合物や比較的弱い電子受容体を強力な還元剤で(ラジカル)陰イオン状態とし、遷移金属イオンとの錯イオンを作製した。錯イオン内で遷移金属が有機分子骨格と配位した物質のみならず、遷移金属イオンどうしが結合した拡張型の錯イオンも得られた。これら錯イオン内の常磁性種間で磁気的相互作用が見られる物質や、錯イオンとしてのスピン状態が温度変化する錯体を得た。

自由記述の分野

分子性物質化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では成分分子に関する既知の特性を活かした新規導電性・磁性共存物質の開拓を行ったのみならず、電子受容性の弱い分子について前例の少ない(ラジカル)陰イオンとした状態での機能性物質の開拓が行われた。これらの研究指針は従来の物質開拓指針には欠けていた発想をも含み、その結果は機能性を持つ分子性結晶の開拓研究において新たな方法論を提示している。これらの成果から得られた知見は短期的に実用材料を産出するものではないが、固体物性科学分野における新たな基礎科学的な情報と物質設計指針の例を与えている。

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公開日: 2024-01-30  

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