マテリアルズインフォマティクスに基づいた含硫黄配位高分子の開発と磁気物性の評価

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22K14702
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分34010:無機・錯体化学関連
• 研究機関: 関西学院大学
• 研究代表者: 秋吉 亮平 関西学院大学, 理学部, 助教 (00907537)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 配位高分子 / 半導体 / 磁気物性

研究成果の概要

含硫黄配位高分子は、その優れたキャリア移動特性のため光触媒や各種電子デバイスとしての応用が期待される一方で、磁気的性質である“スピン”の特性は十分には活かされていない。本研究課題では、マテリアルズインフォマティクスに基づく手法を活用することで、マンガン二価イオンおよびコバルト二価イオンから成る新規含硫黄配位高分子の合成および結晶化に成功した。各種物性評価の結果、一連の化合物は金属－硫黄結合に基づく半導体特性と金属中心に基づく磁気特性の両方の性質を示すことが明らかになった。本研究を通じて得られた知見は、配位高分子を物質基盤とする全く新しいスピントロニクス材料の開発に繋がると期待される。

自由記述の分野

錯体化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

スピントロニクスは、元来電子が持つ「電荷」と「スピン」の両方を利用する研究領域であり、従来までの「電荷」の性質のみを利用するエレクトロニクスに代わる新しい技術として注目を集める。一方で、電荷の性質とスピンの性質が共存・相関したスピントロニクス材料の報告は限定的であり、更なる材料探索・開発が求められる。本研究を通じて得られた知見は、配位高分子を物質基盤としたスピントロニクス材料の開発に向けた新しい設計指針を与え、錯体化学領域から材料科学領域に至るまで極めて大きなインパクトを与えると期待される。