史上初の金属錯体二次元トポロジカル絶縁体に関する基礎研究

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26708005
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 坂本 良太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80453843)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: トポロジカル相 / ナノシート / ジチオレン

研究実績の概要

今年度はジチオレン金属錯体ナノシート誘導体の物性を明らかにした. 1,3,5-トリアミノ-2,4,6-トリメルカプトベンゼンを配位子とするナノシートは, 酸化体と還元体を作り分けることができる. 酸化体は還元体に比べ優れた電気伝導度を示す一方, 還元体は水素発生反応 (HER) の電極触媒として機能することを見出した. 本内容を論文として発表した. ヘキサアミノベンゼンを配位子とするナノシートについても電気伝導度を確認し, 論文にまとめた. 有機系トポロジカル物質への新展開として, 筆者が昨年報告したグラフェンの同素体であるグラフィジインについて研究進展があった. グラフィジインは二次元ナノカーボンであるとともに, ヘキサエチニルベンゼンの酸化的多量化によって合成可能な分子性ナノシートでもある. 筆者は昨年度, 液液および気液界面法によるグラフィジインの精密合成を発表した. 質の良いサンプルをもとに, X線および電子線回折法により, これまで未解明だったグラフィジインの積層構造を層が互いにずれて重なったABC構造であることを明らかとした. この積層構造をもとに, 物理学者と共同で理論計算を行い, ABC積層グラフィジインが適切なドーピングのもとでトポロジカル線ノード半金属として振る舞うことを予測した. 加えて, グラフィジインのバリエーションの拡張として, トリフェニレンをコアとする誘導体の合成に成功し, 論文として報告した.

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] University of Utah(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: University of Utah
• [国際共同研究] IMDEA(スペイン)
  • 国名: スペイン
  • 外国機関名: IMDEA
• [国際共同研究] Universitaet Bremen(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: Universitaet Bremen
• [雑誌論文] Three-dimensional graphdiyne as a topological nodal-line semimetal (2018)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Nomura, Tetsuro Habe, Ryota Sakamoto, Mikito Koshino
  • 雑誌名: Physical Review Materials 巻: 2 ページ: 054204
  • DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.2.054204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expansion of the Graphdiyne Family: A Triphenylene-Cored Analogue (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka Ryota、Toyoda Ryojun、Shiotsuki Ryo、Fukui Naoya、Wada Keisuke、Maeda Hiroaki、Sakamoto Ryota、Sasaki Sono、Masunaga Hiroyasu、Nagashio Kosuke、Nishihara Hiroshi
  • 雑誌名: ACS Applied Materials & Interfaces 巻: 10 ページ: -
  • DOI: 10.1021/acsami.8b00743
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxidation-Promoted Interfacial Synthesis of Redox-Active Bis(diimino)nickel Nanosheet (2018)
  • 著者名/発表者名: Eunice J H Phua, Kuo-Hui Wu, Keisuke Wada, Tetsuro Kusamoto, Hiroaki Maeda, Jian Cao, Ryota Sakamoto, Hiroyasu Masunaga, Sono Sasaki, Jia-Wei Mei, Wei Jiang, Feng Liu, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 47 ページ: 126-129
  • DOI: 10.1246/cl.170928
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bis(dipyrrinato)zinc(II) Complex Chiroptical Wires: Exfoliation into Single Strands and Intensification of Circularly Polarized Luminescence (2017)
  • 著者名/発表者名: Aoki Risa、Toyoda Ryojun、K?gel Julius F.、Sakamoto Ryota、Kumar Jatish、Kitagawa Yasutaka、Harano Koji、Kawai Tsuyoshi、Nishihara Hiroshi
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 139 ページ: 16024～16027
  • DOI: 10.1021/jacs.7b07077
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Bis(aminothiolato)nickel nanosheet as a redox switch for conductivity and an electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction (2017)
  • 著者名/発表者名: Sun Xinsen、Wu Kuo-Hui、Sakamoto Ryota、Kusamoto Tetsuro、Maeda Hiroaki、Ni Xiaojuan、Jiang Wei、Liu Feng、Sasaki Sono、Masunaga Hiroyasu、Nishihara Hiroshi
  • 雑誌名: Chemical Science 巻: 8 ページ: 8078～8085
  • DOI: 10.1039/C7SC02688A
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Mechano-, thermo-, solvato-, and vapochromism in bis(acetato-κ1O)[4′-(4-(diphenylamino)phenyl)](2,2′:6′,2′′-terpyridine-κ3N,N′,N′′)zinc(ii) and its polymer (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsukamoto Takamasa、Aoki Risa、Sakamoto Ryota、Toyoda Ryojun、Shimada Masaki、Hattori Yohei、Kitagawa Yasutaka、Nishibori Eiji、Nakano Masayoshi、Nishihara Hiroshi
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 53 ページ: 9805～9808
  • DOI: 10.1039/C7CC05022D
  • 査読あり
• [雑誌論文] β-IminoBODIPY oligomers: facilely accessible π-conjugated luminescent BODIPY arrays (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya Mizuho、Sakamoto Ryota、Shimada Masaki、Yamanoi Yoshinori、Hattori Yohei、Sugimoto Kunihisa、Nishibori Eiji、Nishihara Hiroshi
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 53 ページ: 7509～7512
  • DOI: 10.1039/C7CC03279J
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conducting π-Conjugated Bis(iminothiolato)nickel Nanosheet (2017)
  • 著者名/発表者名: Xinsen Sun, Kuo-Hui Wu, Ryota Sakamoto, Tetsuro Kusamoto, Hiroaki Maeda, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 46 ページ: 1072-1075
  • DOI: 10.1246/cl.170382
  • 査読あり
• [雑誌論文] Liquid/Liquid Interfacial Synthesis of a Click Nanosheet (2017)
  • 著者名/発表者名: Rapakousiou Amalia、Sakamoto Ryota、Shiotsuki Ryo、Matsuoka Ryota、Nakajima Ukyo、Pal Tigmansu、Shimada Rintaro、Hossain Amran、Masunaga Hiroyasu、Horike Satoshi、Kitagawa Yasutaka、Sasaki Sono、Kato Kenichi、Ozawa Takeaki、Astruc Didier、Nishihara Hiroshi
  • 雑誌名: Chemistry - A European Journal 巻: 23 ページ: 8443～8449
  • DOI: 10.1002/chem.201700201
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Coordination nanosheets (CONASHs): strategies, structures and functions (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto Ryota、Takada Kenji、Pal Tigmansu、Maeda Hiroaki、Kambe Tetsuya、Nishihara Hiroshi
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 53 ページ: 5781～5801
  • DOI: 10.1039/C7CC00810D
  • 査読あり
• [学会発表] Bottom-up synthesis of functional molecule-based nanosheets (2018)
  • 著者名/発表者名: Ryota Sakamoto
  • 学会等名: International Winterschool on Electronic Properties of Novel Materials (IWEPNM 2018)
  • 国際学会 / 招待講演