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3d遷移金属と機能性配位子を利用した表面錯体形成メカニズムの解明

使用 3D 过渡金属和功能配体阐明表面复合物形成机制

基本信息

批准号：
22K04860
负责人：
鷺坂恵介
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04860/
关键词：
走査型トンネル顕微鏡表面錯体 3遷移金属配位結合

项目摘要

固体表面で合成される金属-有機錯体は、様々な化学的・物理的性質を示すことから、分子デバイス、ナノ構造体、超薄膜触媒、薄膜磁気デバイス、二次元超伝導体など多様な分野へ応用可能な基本材料として、多くの研究が行われている。ところが、配位子場理論を用いてよく制御される溶液系の錯体合成と比べて、表面で金属と配位子間の配位結合を制御するための理論は確立されていない。本研究では、固体表面を利用した錯体形成の機構を明らかにし、その制御を目指すことを目的として、我々が独自に合成したシアノ配位子分子と複数の3d遷移金属との表面錯体を作製し、走査型トンネル顕微鏡および密度汎関数法(DFT)計算を通してそれらの電子状態の調査を行う。2022年度は、Ag(111)上でシアノ配位子分子とコバルトまたは鉄の錯体を合成し、走査型トンネル顕微鏡で構造と電子状態計測を行った。まず、シアノ配位子分子はAg(111)表面では銀アダトムと配位しないことを確認した。そのため、シアノ配位子分子は、蒸着法で吸着させた金属原子のみと配位する。コバルト原子には5個または6個のシアノ配位子分子が配位することがわかった。配位した分子間の距離から、コバルトは3量体を形成していると考えられる。また、配位子のHOMO-LUMOギャップ間にコバルト原子に起因する電子状態も観測された。これらの結果を確認するためにDFT計算による電子状態計算を進めている。一方、鉄原子とシアノ配位子分子の配位数も6個であった。さらに、鉄原子と配位子したシアノ配位子分子錯体は、単独で存在するより、集合体になりやすいこともわかった。

Solid surface synthetic metal-organic complex, 様々なchemical and physical properties, molecular structure, ナノ structure, ultra-thin Membrane catalysts, thin film magnets, two-dimensional superconductors, multi-dimensional superconductors, basic materials for possible applications, multi-layer research and development.ところが, coordination subfield theory and いてよく control される solution system complex body synthesis とratio べて, The theory of coordination between the surface and the metal and the coordination ions has been established. In this study, we used the structure of the solid surface to form a complex body, the structure of the complex structure, the structure of the structure, and the purpose of the solid surface. I synthesized the coordination molecule of the structure independently. Complex 3D migration metal and surface dislocation are produced, and the walk-through type micromirror is used to calculate the density transflection method (DFT) and conduct the investigation of the electronic state. In 2022, Ag(111) on-site coordination molecule とコバルトまたは鉄のmutant body を synthesisし, walkthrough type トンネル顕micromirror structure and electronic state measurement system.まず, シアノligand molecule はAg(111) surface ではsilver アダトムと coordination しないことをconfirmationした.そのため, シアノ coordination molecule は, steaming method で absorption させた metal atoms のみと coordination する.コバルトatomic には 5 または 6 のシアノ coordination molecules が coordination することがわかった. The distance between the coordination molecules and the three-dimensional body are formed by the distance between the molecules.また, coordination element のHOMO-LUMO ギャップbetween にコバルトatomic に origin するelectronic state も観measure された.これらのRESULTをconfirmationするためにDFT calculationによるelectron state calculationを入めている. On the one hand, the coordination number of iron atom and ligand molecule is 6.さらに, iron atom and ligand molecule complex は, single existence するより, aggregate になりやすいこともわかった.

项目成果

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专利数量（0）

Strong suppression of graphene growth by sulfur superstructure on a nickel substrate

DOI：
10.1103/physrevmaterials.6.034007
发表时间：
2022-03
期刊：
Physical Review Materials
影响因子：
3.4
作者：
K. Sagisaka;J. Nara;J. Wenderott;Ryo Kadowaki;Akane Maruta;T. Abukawa;D. Fujita
通讯作者：
K. Sagisaka;J. Nara;J. Wenderott;Ryo Kadowaki;Akane Maruta;T. Abukawa;D. Fujita

Mechanistic Elucidation of the Formation of Gold-Cyanoarene Complexes on Au(111).

Au(111) 上金-氰基芳烃配合物形成的机理阐明。