Synthesis and crystallization of light-controlled metal nanocluster assemblies and elucidation of its physical properties

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K19012
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 32:Physical chemistry, functional solid state chemistry, and related fields
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: NEGISHI Yuichi 東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 教授 (20332182)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2024-03-31
• Keywords: 金属クラスター / 光刺激応答 / スルホネート / 銀

Outline of Final Research Achievements

Controlling the geometry and physical properties of metal nanoclusters is important for the application of metal nanoclusters to devices. In this study, we synthesized metal nanoclusters using visible light and elucidated their physical properties. The physical properties of the metal nanoclusters were dramatically changed by exchanging only a part of the numerous atoms that constitute the metal nanoclusters. The reasons for the changes in the physical properties were elucidated by detailed analysis of the geometric structure of the metal nanoclusters and density functional theory calculations.

Free Research Field

物理化学, ナノ物質化学，クラスター科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

金属ナノクラスターは、その電気伝導性や磁気特性を生かしたデバイスとしての応用が期待されている。しかしながら、金属ナノクラスターをデバイスへと応用させるには、金属ナノクラスターの配列を制御する必要がある。本研究では、金属ナノクラスターを配列させるために必要であると考えられる、金属ナノクラスター自体の構造及び物性の制御を実現した。さらに、本研究で扱った金属ナノクラスターは光照射下で合成することから、光照射によるクラスターの配列制御を行った。本研究にて得られた知見により、今後は金属ナノクラスターよりなる集積構造体の制御、さらに、その特性を生かした材料創製が飛躍的に加速すると期待される。