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2015 年度 実績報告書

光励起高スピンπラジカルのダイナミックスを利用したスピントロニクスへの展開

研究課題

研究課題/領域番号 24350076
研究機関大阪市立大学

研究代表者

手木 芳男  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (00180068)

研究分担者 伊藤 亮孝  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 助教 (20708060)
廣津 昌和  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (30312903)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードスピントロニクス / 光励起状態 / 励起状態ダイナミクス / ペンタセン / ビラジカル / 光耐久性 / 発光挙動変化
研究実績の概要

「光励起高スピンπラジカルのダイナミックスを利用したスピントロニクスへの展開」を意図した本研究課題で、本年度は、以下の成果が得られた。
(1)本研究課題でπラジカルの励起状態の超高速スピン変換機構によるアセン類の光耐久性の著しい向上手法を見出した。本年度はビラジカル系への拡張を行い、ペンタセン-ビス(ニトロニルニトロキシドラジカル)系を合成し、その光耐久性を明らかにした。その結果、ビラジカルにすることにより分子全体のスピン状態を変化させることなく励起状態を失活させる経路の増大と、ラジカル付加による増強系間交差の倍増に伴うさらなる光耐久性の向上に成功した。この成果は、著名な国際誌(Chemical Communications)に掲載され、さらにInside Front Coverに選出された。
(2)昨年度に引き続きアントラセンに発光部位であるBODIPYを連結し、その反対側にカテコール部位を連結した配位子を合成した。その配位子を用いてCo錯体を合成し、スピン状態の違いに伴う発光挙動の変化を測定した。この成果は、著名な国際誌(Dalton Transactions)に受理され、掲載が確定した。
(3)基本的な光励起高スピンπラジカル系の過渡吸収の温度変化測定を行い、光励起状態での分子内交換相互作用を実験的に見積もることに一定程度成功した。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Photostability enhancement of the pentacene derivative having two nitronyl nitroxide radical substituents2016

    • 著者名/発表者名
      A. Shimizu, A. Ito and Y. Teki
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 52 ページ: 2889-2892

    • DOI

      10.1039/c5cc09481j

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fluorescence behaviour of an anthracene-BODIPY system affected by spin states of a dioxolene-cobalt centre2016

    • 著者名/発表者名
      K. Katayama, M. Hirotsu, A. Ito and Y. Teki
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 45 ページ: 未定 8頁

    • DOI

      10.1039/C6DT00864J

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spin-pump-induced spin transport in a thermally evaporated pentacene film2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Tani, Y. Teki and E. Shikoh
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 107 ページ: 242406

    • DOI

      10.1063/1.4938132

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 2つのニトロニルニトロキシドラジカル置換基の導入によるペンタセンの光耐久性の向上2016

    • 著者名/発表者名
      清水章皓,伊藤亮孝,手木芳男
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府・京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] 過渡吸収分光法によるアントラセン-安定ラジカル誘導体の励起状態ダイナミクス2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤 亮孝,樋下 万純,手木芳男
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府・京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] Photochemically-Stable Pentacene-Radical Derivatives toward Molecular Spintronics2015

    • 著者名/発表者名
      A. Ito, A. Shimizu, Y. Kawanaka, D. Kosumi, H. Hashimoto, and Y. Teki
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Photostability Enhancement of Pentacene Derivative by Introducing Radical Substituent2015

    • 著者名/発表者名
      A. Shimizu, A. Ito, and Y. Teki
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and valence tautomerism of cobalt complexes with a dioxolene ligand containing a π-conjugated system2015

    • 著者名/発表者名
      K. Katayama, M. Hirotsu, I. Kinoshita, and Y. Teki
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Photochemical Stability of A Pentacene Derivative Having Two Radical Substituents2015

    • 著者名/発表者名
      A. Shimizu, A. Ito, and Y. Teki
    • 学会等名
      The 19th Osaka City University International Workshop on Advanced Molecular Materials Science
    • 発表場所
      Osaka City University, Japan
    • 年月日
      2015-11-12 – 2015-11-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and fluorescence behavior of cobalt complexes with a dioxolene ligand linked to an anthracene-BODIPY moiety2015

    • 著者名/発表者名
      K. Katayama, M. Hirotsu, I. Kinoshita, H. Nakajima, and Y. Teki
    • 学会等名
      The 19th Osaka City University International Workshop on Advanced Molecular Materials Science
    • 発表場所
      Osaka City University, Japan
    • 年月日
      2015-11-12 – 2015-11-12
    • 国際学会
  • [学会発表] スピン流の高感度検出を目指したEDMR測定系の構築2015

    • 著者名/発表者名
      樋下 万純, 仕幸 英治, 手木 芳男
    • 学会等名
      第54回電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-11-02 – 2015-11-02
  • [学会発表] 光耐久性の高いペンタセンーラジカル誘導体の創成およびその機構2015

    • 著者名/発表者名
      清水章皓,伊藤亮孝,小澄大輔,橋本秀樹,手木芳男
    • 学会等名
      第5回CSJ化学フェスタ2015
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都・江戸川区)
    • 年月日
      2015-10-13 – 2015-10-15
  • [学会発表] 機能性部位連結ジオキソレン配位子を有するコバルト錯体の合成と性質2015

    • 著者名/発表者名
      片山晃一,廣津昌和,木下勇,中島洋,手木芳男
    • 学会等名
      第5回CSJ化学フェスタ2015
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都・江戸川区)
    • 年月日
      2015-10-13 – 2015-10-15
  • [学会発表] BODIPY-アントラセンを連結したジオキソレンコバルト錯体の合成と発光挙動2015

    • 著者名/発表者名
      片山晃一,廣津昌和,木下勇,中島洋,手木芳男
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学(奈良県・奈良市)
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] Luminescence behavior and magnetic properties of cobalt complexes with a dioxolene ligand containing an anthracene-BODIPY unit2015

    • 著者名/発表者名
      K. Katayama,M. Hirotsu,I. Kinoshita,H. Nakajima,and Y. Teki
    • 学会等名
      2015年光化学討論会
    • 発表場所
      Osaka City University, Japan
    • 年月日
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [学会発表] Excited-state Spin Alignment and Spin Dynamics of Acene Derivative having Radical Components2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Teki
    • 学会等名
      Telluride Science Research Conference
    • 発表場所
      Telluride, USA
    • 年月日
      2015-06-22 – 2015-06-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 量子機能物質学研究室分子スピン科学グループ

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/chem/RKINOU/subMolSpin/subMolSpin.html

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公開日: 2017-01-06  

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