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Establishment of a novel carrier doping method for molecular crystals and precise electronic state control

分子晶体新型载流子掺杂方法的建立及精确电子态控制

基本信息

批准号：
22KJ2334
负责人：
眞邉潤
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2334/
关键词：
イオン交換クラウンエーテル単結晶X線構造解析電気伝導性

项目摘要

【研究目的】本研究では、イオン交換機能を利用したキャリア量制御法の開発を目指す。対象物質として、クラウンエーテルによって形成されるイオンチャネル構造と、局在電子系を形成する[Ni(dmit)2]が共存した結晶Li2([18]crown-6)3[Ni(dmit)2]2 (Li塩)を用いる。このLi塩を金属イオンが含まれた水溶液中に浸すと、結晶内のLi＋と水溶液中の金属イオンが交換される。この機能を利用してCa2＋イオンと電子受容性のCu2＋イオンを同時に交換することで、結晶に注入するキャリア量の制御を行う。【実施計画と成果】本年度は、Ca2+イオン交換後の結晶に対する単結晶X線構造解析やイオン交換機構の検討及び、Ca2+イオンとCu2+イオンの同時交換とその元素分析・電気伝導性評価を目指した。まず、Li塩をCa2+イオンを含む水溶液中に浸したイオン交換後の結晶（Ca塩）について単結晶X線構造解析を行った。その結果、Ca塩の超分子カチオンユニット中のクラウンエーテルの数は、Li塩に比べて減少しており、このイオン交換ではLi+イオンだけでなく結晶中のクラウンエーテルも水溶液中へ放出されることが明らかになった。また、Ca2+イオンと等量程度のクラウンエーテルが含まれた水溶液中にLi塩を浸してもイオン交換は進行しないことから、水溶液中の過剰なクラウンエーテルがイオン交換に影響を及ぼすことを明らかにした。次いで、Ca2+イオンとCu2+イオンの濃度比を調製した水溶液を用いてイオン交換を行った。この際、結晶中にCa2+イオンとCu2+イオンが同時に導入されることで、結晶中のキャリア量を制御できる。実際に交換を行った試料に対してEPMA測定を行った結果、両イオンが結晶中に導入されることが明らかになった。さらに、交換後の結晶の室温抵抗率は、Li塩に比べて6桁も低下することを確認した。

[purpose of this study] in this study, the traffic control machine can make use of the information system to open the target system. In the computer system, the device [Ni (dmit) 2] coexist crystal Li2 ([18] crown-6) 3 [Ni (dmit) 2] 2 (Li) is used. The concentration of metal in Li solution is similar to that in aqueous solution, while that in intragranular Li+ solution is similar to that in aqueous solution. The machine is able to use the capacitive Ca2+ generator to control the bank at the same time. At the same time, it is necessary to inject the electrical energy into the bank. [implementation of the project results] this year, after the exchange of the results of the Ca2+, the X-ray analysis of the crystal, the X-ray of the data analysis, the analysis of the equipment and the data of the Ca2+ were conducted at the same time. The element analysis of the computer was conducted at the same time. The X-ray diffraction analysis was performed on the X-ray diffraction of the Ca after the immersion of the Ca2+ in aqueous solution. The results showed that there was a significant difference in the number of Ca, Li, and Li+ in the results of the results, the number of DNA in the supermolecular DNA, the number of DNA in the water solution, and the temperature in the water solution. To the same extent as Ca2+ and so on, the concentration of Li in aqueous solution, the concentration of Li in aqueous solution, the temperature in aqueous solution, the concentration in aqueous solution, and the concentration in aqueous solution, respectively. The second time, Ca2+, the Cu2+, the temperature, the temperature and the temperature. At the same time, check the temperature of the Ca2+ and the Cu2+ in the crystal, and control the temperature in the crystal. The results of the EPMA test, the results of the test results, and the results of the test results are entered in the results of the test results. After heating, the room temperature resistance rate and Li ratio are lower than those of the 6 truss.

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Capture and release of ions and molecules through an ion exchange function based on a supramolecular cation system

通过基于超分子阳离子系统的离子交换功能捕获和释放离子和分子

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Jun Manabe;Sadafumi Nishohara
通讯作者：
Sadafumi Nishohara

Development of capture and release of ions and molecules in Ni(dmit)2 crystals responding to the solution environment

Ni(dmit)2 晶体中离子和分子的捕获和释放对溶液环境的响应的发展

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Jun Manabe;Mizuki Ito;Katsuya Ichihashi;Daisuke Konno;Masaru Fujibayashi;Goulven Cosquer;Katsuya Inoue;Tomoyuki Akutagawa;Kiyonori Takahashi;Takayoshi Nakamura;Sadafumi Nishihara
通讯作者：
Sadafumi Nishihara

Capture and release of ion and molecule using ion channel structure in Ni(dmit)2 single crystal

利用Ni(dmit)2单晶中的离子通道结构捕获和释放离子和分子

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Jun Manabe;Mizuki Ito;Katsuya Ichihashi;Daisuke Konno;Masaru Fujibayashi;Goulven Cosquer;Katsuya Inoue;Tomoyuki Akutagawa;Takayoshi Nakamura;Sadafumi Nishihara
通讯作者：
Sadafumi Nishihara

[18]crown-6イオンチャネル構造を有する[Ni(dmit)2]塩の固相イオン・分子交換機能の開拓

[18]冠6离子通道结构[Ni(dmit)2]盐固相离子/分子交换功能的开发