電子移動型分極制御物質の開発

电子转移偏振控制材料的开发

• 批准号: 20H00385
• 负责人: 佐藤 治
• 金额: $ 28.79万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00385/
• 关键词: 分極; 電子移動

物質の分極特性を電場、温度、圧力等により制御できる分極制御物質は強誘電メモリー、センサー、環境発電素子をはじめとした幅広い応用を有する。このため、強誘電体を中心に新物質開発、基礎物性の解明およびその応用研究が盛んに行われてきた。分子性物質においてもイオン変位、分子配向変化、電子移動を分極変化のメカニズムとする様々な新物質が開発されている。本研究では、エナンチオピュアな配位子の利用した新規分極制御物質の開発を検討した。エナンチオピュアな配位子を有する錯体はエナンチオモルフィックな構造をとり、焦電特性を有する極性結晶を形成する確率が高い。本研究で検討した錯体は、[Co(3,5-dbdiox)2RR-L]dioxane (RR-1) および [Co(3,5-dbdiox)2SS-L]dioxane (SS-1)である(RR-L = RR体配位子L、SS-L = SS体配位子)。磁気特性、赤外吸収スペクトル、量子化学計算の結果により、RR-1およびSS-1は室温付近でコバルト－配位子間電子移動を示し、電子状態が低温相の[Co3+LS-(3,5-dbcat)2-]から高温相の[Co2+HS-(3,5-dbsq)-]に変化することを明らかにした。これらの結果により、RR-1およびSS-1は温度変化により分子レベルで双極子モーメントがスイッチすることが分かった。さらに、X線構造解析を行い、RR-1とSS-1が極性構造を有し空間群がいずれもP21であることを明らかにした。以上の結果は、RR-1とSS-1は分子レベルでの双極子モーメントの変化が互いに打ち消しあうことなく、マクロな分極の変化として現れる新物質であることを示している。

The polarization characteristics of substances are controlled by electric field, temperature and pressure. The polarization characteristics of substances are controlled by strong induction, temperature and environmental emission. The development of new materials, the understanding of basic physical properties and the application of new materials in the center of strong induction are discussed. Molecular substance change, molecular alignment change, electron movement, polarization change, new substance development In this study, the development of new polarization-controlled substances was discussed. The accuracy of the formation of polar crystals is high. In this study, we investigated the mismatch between [Co(3,5-dbdiox) 2RR-L]dioxane (RR-1) and [Co(3,5-dbdiox)2SS-L]dioxane (SS-1)(RR-L = RR ligand L, SS-L = SS ligand). Magnetic properties, red absorption spectra, quantum chemical calculation results, RR-1 and SS-1 transition from room temperature to room temperature, electron transfer between ligands, electronic state transition from low temperature phase [Co3 +LS-(3,5-dbcat)2-] to high temperature phase [Co2+HS-(3,5-dbsq)-] As a result of this, RR-1 and SS-1 have changed in temperature. The X-ray structure analysis line, RR-1 and SS-1 have polar structure. The above results show that RR-1 and SS-1 are the new materials in the bipolar system.

项目成果

分子内電子移動を利用した金属錯体結晶の分極制御

利用分子内电子转移控制金属络合物晶体的极化

• 发表时间: 2022
• 作者: Takuya Matsubara;Yasuo Nabekawa;Kenichi Ishikawa;Kaoru Yamanouchi;Katsumi Midorikawa;佐藤治
• 通讯作者: 佐藤治

Macroscopic Polarization Change of Mononuclear Valence Tautomeric Cobalt Complexes Through the Use of Enantiopure Ligand

通过使用对映体纯配体改变单核价互变钴配合物的宏观偏振

• DOI: 10.1002/chem.202202161
• 发表时间: 2022
• 期刊: Chemistry ? A European Journal
• 作者: Cheng Feng;Wu Shuqi;Zheng Wenwei;Su Shengqun;Nakanishi Takumi;Xu Wenhuang;Sadhukhan Pritam;Sejima Hibiki;Ikenaga Shimon;Yamamoto Kaoru;Gao Kaige;Kanegawa Shinji;Sato Osamu
• 通讯作者: Sato Osamu

Photoinduced Persistent Polarization Change in a Spin Transition Crystal

• DOI: 10.1002/anie.202208771
• 发表时间: 2022-08-18
• 期刊: ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
• 影响因子: 16.6
• 作者: Su, Sheng-Qun;Wu, Shu-Qi;Sato, Osamu
• 通讯作者: Sato, Osamu

Control of Magnetic and Electric Polarization in Molecular Crystals through External Stimuli

通过外部刺激控制分子晶体的磁极化和电极化

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Koyasu;K. Tsuruoka;S. Kameoka;A.-P. Tsai and T. Tsukuda;Osamu Sato
• 通讯作者: Osamu Sato

Control of Magnetic and Electric Polarization via Electron Transfer in Molecular Crystals

通过分子晶体中的电子转移控制磁极化和电极化

• 发表时间: 2022
• 作者: Qiqi Zhang;Shinichi Fukahori;Toshiaki Ando;Reika Kanya;Atsushi Iwasaki;Tim Rathje;Gerhard G. Paulus;Kaoru Yamanouchi;Osamu Sato
• 通讯作者: Osamu Sato