錯体ナノチューブにおける内空間を舞台とした物性開拓

点击翻译按钮获取中文摘要

近年、ボトムアップ合成を基盤とした金属-有機ナノチューブ(MONTs)の合成に成功した。このMONTsにおいては、疎水性内空間に捕捉された水分子がバルク状態とは異なる特異なクラスター構造を形成し、高プロトン伝導性を示すことなどを明らかにした。本研究課題においてはこのようなMONTを基盤材料として、水分子クラスターの構造制御、新奇なガスハイドレート構造の構築と物性開拓、そしてゲスト包接やドーピング、そして新規材料合成による多彩な電子伝導性(金属伝導・超伝導)の発現等を目的とする。研究初年度となる2022年度では、界面活性剤アニオンを対アニオンとして用いたMONTについて、高分解能透過型電子微鏡(HRTEM)観察から特異な結晶性のバンドル構造を観測することに成功した。この結果は、電子顕微鏡観察で明確なバンドル構造が直接観測されたMONTの世界初の例である。さらには有機溶媒に分散させたMONT試料をシリコン基板上にキャストして得られた薄膜試料においては、結晶性のバンドルが表面上に並んだ構造であることが原子間力顕微鏡(AFM)観察から明らかになり、さらには、溶液の濃度に依存して膜厚をコントロール可能であるとが明らかとなった。