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J-GLOBAL ID：201902212998251076   整理番号：19A1904264

金属内包Si_16ケージ超原子の合成とキャラクタリゼーション【JST・京大機械翻訳】

Synthesis and Characterization of Metal-Encapsulating Si₁₆ Cage Superatoms

著者 (6件)： Tsunoyama Hironori (Department of Chemistry, Faculty of Science and Technology, Keio University, Japan) ,  Shibuta Masahiro (Keio Institute of Pure and Applied Sciences (KiPAS), Keio University, Japan) ,  Nakaya Masato (Department of Energy Science and Engineering, Nagoya University, Japan) ,  Eguchi Toyoaki (Department of Physics, Graduate School of Science, Tohoku University, Japan) ,  Nakajima Atsushi (Department of Chemistry, Faculty of Science and Technology, Keio University, Japan) ,  Nakajima Atsushi (Keio Institute of Pure and Applied Sciences (KiPAS), Keio University, Japan)
資料名： Accounts of Chemical Research  (Accounts of Chemical Research)
巻： 51  号： 8  ページ： 1735-1745  発行年： 2018年 
JST資料番号： B0966A  ISSN： 0001-4842  CODEN： ACHRE4  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： いくつかの原子の凝集体であるナノクラスタは,それらの独特の構造と特性によりナノ材料科学の中心課題の一つであり,数ナノメータの直径のナノ粒子や有機金属錯体のいずれにも見られない。各元素の化学的性質と共に,ナノクラスタの性質はサイズパラメータにより劇的に変化し,将来のテーラーメイド材料に対するナノクラスタ強い可能性のある候補となる;これらのナノクラスタは酸化還元活性,触媒作用,磁性などの魅力的な性質を持つと期待される。ナノクラスタの合金化により,サイズパラメータに加えて電子構造の微細制御により設計者の機能性が得られる。二元ナノクラスタの中で,遷移金属(M)をカプセル化したシリコンケージ,M@Si_16から成る二元ケージ超原子(BCSs)は,16個のケイ素原子のユニークなケージ構造を有し,これは元素状シリコンナノクラスタ,有機シリコン化合物,およびケイ素ベースの包接化合物では見られなかった。これらのBCSsのユニークな組成は,幾何学的および電子的殻-クロッシングの同時満足に起因し,全68価電子は,中性基底状態のM=4元素に対して,(1S)~2(1P)~6(2S)~10(1F)~14(2S)~6(2D)~10の超原子軌道を占める。M@Si_16BCSsに対する最も重要な問題は,Si_16ケージの同じ構造フレームワークにおける価電子数の1対1調整に基づいて,中心金属原子Mの置換によるそれらの特性の微調整である。Mの置換は,それらの超原子特性に基づいて,一連のM@Si_16BCSsをもたらす。これまで,気相分子ビームにおいてプローブされたこれらの独特の特徴にもかかわらず,量子化学計算によって予測されているにもかかわらず,M@Si_16はまだ分離されていない。本研究では,M@Si_16BCSs(M=TiとTa)の合成と特性化における最近の進歩に焦点を当てた。一連のM@Si_16BCSs(M=グループ3~5)を,光電子分光法と質量分析による気相分子ビーム実験において見出した。ハロゲン,希ガス,およびアルカリ様超原子の形成を,全原子価電子の数の1対1同調を通して同定した。固体状態における将来の機能性材料に向けて,質量分析計とソフト着陸装置を結合した高出力インパルスマグネトロンスパッタリングに基づく集中的なサイズ選択ナノクラスタ源を開発した。走査プローブ顕微鏡と光電子分光法により,表面固定化BCSsの構造を解明した。BCSSは基板のC_60フラーレン修飾を用いて孤立した形で分散できる。また,強いナノクラスタ源は,直接液体埋込みトラッピング法と有機分散剤への結合により,100mgスケールでのBCSsの合成を可能にし,Frank-Kasper構造を有する高度に対称な「金属カプセル化四面体シリコンケージ」(METS)構造としての構造キャラクタリゼーションを可能にした。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *キャラクタリゼーション ,  質量分析 ,  対称性 ,  包接化合物 ,  電子構造 ,  *ケイ素 ,  磁性 ,  価電子 ,  プローブ ,  ナノ粒子 ,  カプセル封じ ,  ナノクラスタ ,  有機ケイ素化合物 ,  *かご
準シソーラス用語： *超原子 ,  *ケージ , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (5件)： 非遷移金属元素の錯体  (CE01030C) ,  白金族元素の錯体  (CE01100E) ,  塩基,金属酸化物  (CD01030Z) ,  医用素材  (GA05040H) ,  原子・分子のクラスタ  (BH09030O)

タイトルに関連する用語 (4件)： 内包 ,  ケージ ,  超原子 ,  キャラクタリゼーション