Structures/Energetics Manipulation by High Pressure: A New Proposal "Molecular Elasticity"

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本研究は、多核金属錯体を構造単位とした集積化ネットワーク結晶を構築し、その特異な電子物性・発光特性・磁気特性を検討し新しい物質材料を開発すること、さらに静水圧印加を基軸とした分子構造・ネットワーク構造の異常変形・構造歪みによる物性制御の指針を見出すことを目的としている。この方針のもと本年度は以下の研究成果を得た。(1) フォトルミネッセンスを示す多核金属錯体結晶の高圧単結晶構造解析：キュバン骨格{Cu4I4}を有する[Cu4I4(PPh3)4]錯体 (PPh3 = トリフェニルホスフィン)は単斜晶系結晶を与える。静水圧印加時の単結晶Ｘ線回折実験を行った。ダイヤモンドアンビルセル (DAC) 内に封入した結晶試料からのＸ線回折データのコンプリートネスの向上を図るためアンビル中に複数の結晶を設置し回折実験を試みた。4.4 GPaの圧力下において{Cu4I4}キュバン骨格が分子対称性を保持しながら捻れ変形していることを見出した。これは先に示された高対称性のキュバン錯体が対称性を保持しながら捻れ変形する現象と一致しており、申請時に提唱した「分子弾性」メカニズムを実験的にさらに実証する結果と解釈された。(2) 遷移金属三核錯体をユニットとした水素結合型ハニカムネットワーク結晶の構築と磁気特性：イソニコチンアミド(ina)を導入したRu三核錯体は、ina配位子の分子間水素結合によりハニカム型ネットワーク構造をもつ３つの多形結晶、すなわち平面ハニカム、溶媒包接型平面ハニカム、および波型ハニカムの各構造を与える。本年度は新たに、より汎用性の高い3d金属Cr、Mn、Feへ拡張できるか検討したところ、CrについてRuの波型ハニカムと同形の結晶を得ることに成功した。