| 研究課題/領域番号 |
22K05142
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
大坪 主弥 京都大学, 理学研究科, 助教 (90601005)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | ナノチューブ / プロトン伝導 / 電子伝導 / 水クラスター / 薄膜材料 |
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| 研究実績の概要 |
近年、ボトムアップ合成を基盤とした金属-有機ナノチューブ(MONTs)の合成に成功した。このMONTsにおいては、疎水性内空間に捕捉された水分子がバルク状態とは異なる特異なクラスター構造を形成し、高プロトン伝導性を示すことなどを明らかにした。本研究課題においてはこのようなMONTを基盤材料として、水分子クラスターの構造制御、新奇なガスハイドレート構造の構築と物性開拓、そしてゲスト包接やドーピング、そして新規材料合成による多彩な電子伝導性(金属伝導・超伝導)の発現等を目的とする。
研究初年度となる2022年度では、界面活性剤アニオンを対アニオンとして用いたMONTについて、高分解能透過型電子微鏡(HRTEM)観察から特異な結晶性のバンドル構造を観測することに成功した。この結果は、電子顕微鏡観察で明確なバンドル構造が直接観測されたMONTの世界初の例である。さらには有機溶媒に分散させたMONT試料をシリコン基板上にキャストして得られた薄膜試料においては、結晶性のバンドルが表面上に並んだ構造であることが原子間力顕微鏡(AFM)観察から明らかになり、さらには、溶液の濃度に依存して膜厚をコントロール可能であるとが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
2022年度は、MONTの結晶性バンドル構造を高分解能の電子顕微鏡で直接観測することに成功した。これは本質的に電子線照射に弱いMONT系では世界初の例である。
また、新規のMONTの類縁体についても順調に化合物数が増えてきており、以上の事からも計画以上の進展があったと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
二年度(2023年度)以降も、当初の研究計画に沿って研究を推進する。
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