化学工業日報「サブナノ粒子振動計測」

Science Advances誌に掲載された「サブナノ粒子のラマン分光計測」に関する記事が12月18日発行の化学工業日報(4面)に掲載されました。

化学工業日報 (2019年12月18日 4面)

サブナノサイエンスのための超高感度ラマン分光法：スズ酸化物クラスターの直接観察

A. Kuzume, M. Ozawa, Y. Tang, Y. Yamada, N. Haruta, K. Yamamoto
Sci. Adv. 2019, 5, eaax6455.

サブナノメートルの金属クラスターは、次世代材料として革新的な応用を示唆する異常な触媒活性を示すが、従来の分析方法では信号強度が極めて弱いため、これらのサブナノ材料を原子レベルで特定および特徴付けることは大きな課題である。ここでは、表面増強ラマン分光法に基づいて確立されたサブナノ感度の振動技術を報告し、サブナノ材料の詳細な振動特性評価を初めて実現した。さらに、密度汎関数理論計算と組み合わせることで、スズ酸化物サブナノクラスターの固有の表面構造が、これらのクラスターのサイズ特有のスペクトルおよび触媒特性を決定することを明らかにする。ここで詳述された高感度の特性評価方法は、触媒、バイオセンサー、電子機器などの実用的な応用のために、サブナノ材料の化学的および構造的性質を包括的に理解し、原子スケールでの合理的な設計を促進することができる。

Ultrahigh sensitive Raman spectroscopy for subnanoscience: Direct observation of tin oxide clusters

Subnanometric metal clusters exhibit anomalous catalytic activity, suggesting innovative applications as next-generation materials, although identifying and characterizing these subnanomaterials in atomic detail remains a substantial challenge because of the severely weak signal intensity for the conventional analytical methods. Here, we report a subnanosensitive vibrational technique established based on the surface-enhanced Raman spectroscopy, demonstrating the first-ever detailed vibrational characterization of subnanomaterials. Furthermore, combining with density functional theory calculations, we reveal that inherent surface structures of the tin oxide subnanoclusters determine the size-specific spectral and catalytic characteristics of these clusters. The high-sensitivity characterization methodology elaborated here can provide a comprehensive understanding of the chemical and structural natures of subnanomaterials, which facilitate the rational design of subnanomaterials on the atomic scale for practical applications, such as in catalysts, biosensors, and electronics.

「ハイブリットマテリアルの新展開を目指した異分野融合シンポジウム」開催のお知らせ

東工大　ERATO山元アトムハイブリッドプロジェクトの研究者と、東工大内外の分野の異なる研究者による研究発表の場を設け、異分野融合研究につなげるシンポジウムを開催します。研究者との交流に関心のある皆様のご来場を心よりお待ち申し上げております。

日時:　 2020年2月5日(水)  10時～16時45分
会場: 　東京工業大学 大岡山キャンパス 蔵前会館 ロイアルブル－ホ－ル
　　　  http://www.somuka.titech.ac.jp/ttf/access/index.html
入場料：無料
詳細：http://www.res.titech.ac.jp/~inorg/pdf/symposium_info_2020.pdf

(2020.2.8追記) シンポジウムは終了いたしました。

西原寛先生講演会

東京大学大学院理学研究科の西原寛先生に「錯体化学と電気化学が織りなす配位プログラミングの化学」と題したご講演を戴きました。

CSJ化学フェスタで受賞

第9回CSJ化学フェスタ2019にてM2の森合君が優秀ポスター賞を受賞しました。おめでとうございます！

錯体化学会討論会で受賞

名古屋大学で行われた錯体化学会第69回討論会にてD2の赤沼さんが学生講演賞を受賞しました。おめでとうございます！
(写真は11月25日に西原先生が講演会のために研究室を訪問された際に記念に撮らせていただいたものです)

横山 裕一先生講演会

慶應義塾大学の横山 裕一先生先生に「レチノイン酸から紐解く、アルコール、ピロリ、メタボ」と題したご講演を戴きました。

財経新聞「複雑な分子にも周期律があった！…」

Nature Communications誌に掲載された「複数の原子からなる高次の物質の周期律を発見」に関する記事が9月4日発行の財経新聞(Web)に掲載されました。

財経新聞
東工大ニュース
Nature Communications

財経新聞 (2019年9月4日)

研究室合宿2019

山梨県鳴沢村(富士山の麓)で研究室合宿を行いました。


輪講(雑誌会)


レクリエーション

対称性適応軌道モデルに基づく分子クラスターの周期性

T. Tsukamoto, N. Haruta, T. Kambe, A. Kuzume, K. Yamamoto
Nature Commun. 2019, 10, 3727.

周期表は、常に多くの元素の発見に貢献してきた。原子よりも大規模な物質に対して、同様の原理は存在しないのであろうか？ジェリウムモデルに基づいて、多くの安定した物質（クラスターなど）が予測されており、通常これらの構造はほぼ球状であると仮定されている。ジェリウムモデルは、二十面体クラスターのような準球状クラスターを説明するのに効果的である。このモデルの範囲を広げるために、我々は対称性適応軌道モデルを提案し、低次の構造対称性による電子軌道のエネルギー準位の分裂を明示的に考慮する。この改良により、特定の周期性に従うさまざまな形状の安定したクラスターが豊富に存在する可能性が示唆される。多くの既存の物質も同じ規則に従っている。したがって、同じ対称性を持つすべての物質は、元素の周期表に類似した周期的な枠組みに統一され、不明の物質を見つけるための有用な指針として機能するであろう。

Periodicity of molecular clusters based on symmetry-adapted orbital model

The periodic table has always contributed to the discovery of a number of elements. Is there no such principle for larger-scale substances than atoms? Many stable substances such as clusters have been predicted based on the jellium model, which usually assumes that their structures are approximately spherical. The jellium model is effective to explain subglobular clusters such as icosahedral clusters. To broaden the scope of this model, we propose the symmetry-adapted orbital model, which explicitly takes into account the level splittings of the electronic orbitals due to lower structural symmetries. This refinement indicates the possibility of an abundance of stable clusters with various shapes that obey a certain periodicity. Many existing substances are also governed by the same rule. Consequently, all substances with the same symmetry can be unified into a periodic framework in analogy to the periodic table of elements, which will act as a useful compass to find missing substances.

六角形ホウ素ネットワークを持つ2D原子層の溶液相大量合成

T. Kambe, R. Hosono, S. Imaoka, A. Kuzume, K. Yamamoto
J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 12984-12988.

ボロフェンおよびその類似物は、独自の機械的および電子的特性を示す魅力的な2D材料である。本研究では、KBH4から完全に平面的な骨格を持つ原子ホウ素ネットワークのボトムアップ合成が達成された。このボロフェン類似物は、同一平面上に配置された酸素原子によって安定化され、層のアニオン状態とホールを提供する。層間のカリウムカチオンは、層の結晶性積層を可能にし、溶媒中に原子薄層として溶解させる。導電率測定により電子的特性が明らかにされた。層間の導電特性とは異なり、面内測定では金属のようなほぼゼロの活性化エネルギーが示唆された。

Solution Phase Mass Synthesis of 2D Atomic Layer with Hexagonal Boron Network

Borophene and the analogs are attractive 2D-materials showing unique mechanical and electronic properties. In this study, the bottom-up synthesis of an atomic boron network possessing a completely planar skeleton was achieved from KBH4. The borophene-analog was stabilized by oxygen atoms positioned on the same plane, providing holes and the anionic state of the layer. Potassium cations between the layers enabled crystalline stacking of the layers, as well as dissolution in solvents as atomically thin layers. The conductivity measurements revealed the electronic feature. Unlike the interplane conducting property, almost zero activation energy like a metal was suggested from the in-plane measurement.

錯体化学若手の会夏の学校2019で受賞

錯体化学若手の会夏の学校2019で赤沼さん(D2)が優秀講演賞、森合君(M2)が優秀ポスター賞を受賞しました。おめでとうございます！

理論化学討論会 優秀講演賞受賞

第22回理論化学討論会にて春田さん(現：京都大学福井謙一記念研究センター 特定助教)が 優秀講演賞を受賞しました。おめでとうございます。

ECS Yamagata University Students Chapter Symposiumにて受賞

The 3rd ECS Yamagata University Students Chapter SymposiumにてD2の赤沼さんがBest Oral Presentation Awardを受賞しました。おめでとうございます！

BCSJのBack Cover Pictureに採用

本研究室の解説記事がBCSJ誌に掲載され、Vol. 92, No. 5のBack cover pictureに採用されました。
https://www.journal.csj.jp/do/10.5555/df790f8b-6bae-42e4-afa4-774d09f1099a/abs/

マイナビニュースに掲載されました

「ERATOプロジェクトのプレスセミナー」に関する記事がマイナビニュースに掲載されました。

マイナビニュース
東工大ニュース

ERATOプロジェクトのプレスセミナーを開催しました

本学すずかけ台キャンパスにて、山元教授・塚本助教がERATOプロジェクトのプレスセミナーを開催しました。プレスセミナーには5社が参加しました。また、今岡准教授から、透過型電子顕微鏡を用いたサブナノ粒子観察のデモンストレーションが公開されました。

東工大ニュース

ナノ学会若手優秀ポスター発表賞受賞

ナノ学会第17回大会においてM2の清水美沙さんが優秀ポスター

発表賞を受賞しました。おめでとうございます！

Nanoscale Horizons Award を受賞

神戸助教が2019年度の Nanoscale Horizons Award を受賞しました。

Chem.Commun.の表紙に採択

Chem. Commun. 2019 issue33に掲載されたPt4クラスターの動画観察に関する論文が、本号の表紙を飾りました。

野球の練習

化生研野球大会の二連覇を目指し、野球の練習を行いました！

Pierre D. Harvey先生講演会

シャーブルック大学(カナダ)のPierre D. Harvey先生に「Hybrid photovoltaic and lighting devices」と題したご講演を戴きました。ポルフィリンやその類縁体の光化学を紹介いただいた後、研究室メンバーによるセミナーにてディスカッションしていただきました。

日本化学会 優秀講演賞(学術)を受賞

日本化学会 第99春季年会にて春田さん(現：京都大学福井謙一記念研究センター 特定助教)が優秀講演賞(学術)を受賞しました。おめでとうございます。
日本化学会 第99春季年会WEBページ

BBQと花見

毎年恒例の花見BBQを行いました。今年は花がしっかりありました。

2019年度スタート！

塚本助教が着任しました。
2019年度、新入生15名(D1:1名, M1:8名, B4/研究生:6名)が新たに加わりました。

福井謙一奨励賞を受賞

春田特任助教が福井謙一奨励賞を受賞し、第16回京都大学福井謙一記念研究センターシンポジウムにおいて受賞記念講演を行いました。

第16回京都大学福井謙一記念研究センターシンポジウム
福井謙一奨励賞 歴代受賞者

研究室同窓会

毎年恒例の山元研究室同窓会を、今年は日本化学会の春季年会が開催された甲南大学近辺で開催しました。

歓送迎会