Conversion of magnetic and electrical properties of coordination polymer magnets by a combined external field of light and guest adsorption

通过光和客体吸附的组合外场转换配位聚合物磁体的磁和电特性

• 批准号: 21H01900
• 负责人: 高坂 亘
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01900/
• 关键词: 多孔性配位高分子; 金属有機複合体; 多孔性磁石; 物性変換; 複合外場; 磁気相変換; 分子磁性体; 電荷移動; ホストゲスト電荷移動; MOF

2年目となる今年度は，物質吸着と光照射の併用による多孔性磁石の物性制御を行うための磁気測定実験系を構築し，実際にガス雰囲気・温度制御下での光照射実験を行った．実験系の有効性を確認するために，鉄(II)スピンクロスオーバーや，光誘起磁化を示すシアノ架橋型MOF等，過去に光応答性が報告されている化合物を測定試料に用いることで，本研究の目的である「光・物質吸着の複合外場による磁気物性変換」を示唆する結果を得た．また各種分光測定系についても，ガス雰囲気・温度制御下での光照射実験を行い，測定系の有効性について確認した．一方で，測定系の改善すべき点も見いだされており，来期の課題として引き続き取り組んでいく．並行して，多重安定性を示す[Ru2]-TCNQ型多孔性配位高分子磁石の開発や物性測定にも取り組んだ．新たなゲスト応答性多孔性磁石として，[Ru2]-TNCQ層状分子磁石の層間にデカメチルメタロセニウム（[MCp*2], M = Co, Fe, Cr）を挿入したpi-stacked pillared-layer framework (pi-PLF)化合物を用い，CO2吸着に因る磁気相変換を実現した．M = Coの化合物は，ゲスト吸着前はTN = 75 Kの反強磁性体であったが，CO2吸着後はTc = 76 Kのフェリ磁性体へと変化した．結晶構造の検討からはCO2吸着により層間距離が大きく伸長しており，層間距離が磁気秩序の決定に重要な役割を果たしていることが明らかとなった．ガス吸着に伴う構造変化のみに起因する可逆磁気相変換はこれまで例はない．「構造変化」は従来のゲスト応答性磁石における磁気相変換の機構に比べると単純明快な機構であることから，層状構造を持つ他の磁性材料へ幅広く応用可能であると期待され，基礎・応用の両面から意義深い結果だと考えられる．

In 2002, the construction of a magnetic measurement system for the physical property control of porous magnets and the combination of absorption and light irradiation of substances was carried out under temperature control. The purpose of this study is to demonstrate the conversion of magnetic properties due to the absorption of light and matter in an external field. All kinds of spectroscopic measurement systems are used to confirm the effectiveness of the measurement system. In one aspect, the measurement system is improved, and the future problems are discussed. In parallel, the multiple stability is demonstrated in the development and physical property measurement of [Ru2]-TCNQ porous coordination polymer magnets. A new type of porous magnet,[Ru2]-TNCQ layered molecular magnet ([MCp*2], M = Co, Fe, Cr) is incorporated into the pi-stacked pillared-layer framework (pi-PLF) for compounds with CO2 sorption due to magnetic phase transition.M = Co compounds with TN = 75 K sorption due to magnetic phase transition. After CO2 adsorption Tc = 76 K, the magnetic material changes. A review of the crystalline structure reveals that the interlayer distance increases due to CO2 adsorption, and it is clear that the interlayer distance plays an important role in the determination of magnetic order. The cause of the structural change of the adsorption system is reversible magnetic phase change. "Structure change" is the result of the study of the structure of magnetic materials, the structure of magnetic materials, the structure, the structure of magnetic materials, the structure of magnetic materials, the structure, the structure of magnetic materials, the structure of magnetic materials

项目成果

フェナジン架橋水車型Ru二核錯体多孔性配位高分子におけるゲート型CO2吸着挙動に関する考察

吩嗪桥水车型Ru双核复合多孔配位聚合物门控CO2吸附行为的思考

• 发表时间: 2023
• 作者: Taku Hasobe;Hayato Sakai; Yasuhiro Kobori;Nikolai V. Tkachenko;高坂 亘，張 俊，宮坂 等
• 通讯作者: 高坂 亘，張 俊，宮坂 等

High Stabilization of Low Valency in a Homoleptic ortho-Hydroxybenzoate-bridged Paddlewheel Diruthenium(II,II) Complex

均配邻羟基苯甲酸酯桥联桨轮二钌(II,II)络合物的低化合价高稳定性

• DOI: 10.1246/cl.220195
• 发表时间: 2022
• 期刊: Chemistry Letters
• 影响因子: 1.6
• 作者: Kosaka Wataru;Watanabe Yudai;Itoh Chisa;Miyasaka Hitoshi
• 通讯作者: Miyasaka Hitoshi

分子の吸着で磁石を創る 吸着分子に依存した磁気相変換の実現

通过吸附分子制造磁体 根据吸附分子实现磁性相变

Design and control of the electronic state by electrochemical tuning in neutral tetraoxolene-bridged iron honeycomb layered metal-organic frameworks

中性四氧乙烯桥联铁蜂窝层状金属有机框架中电化学调谐的电子态设计与控制

• 发表时间: 2021
• 作者: N. Eguchi;W. Kosaka;K. Taniguchi;Y. Sekine;H. Miyasaka
• 通讯作者: H. Miyasaka

ガス吸着により制御される水車型 [Ru2]-TCNQ 系二次元層状磁性体の電荷の揺らぎと磁気相転換

气体吸附控制水车型[Ru2]-TCNQ基二维层状磁性材料的电荷涨落与磁相变

• 发表时间: 2021
• 作者: Chenzhu Yin;Masakazu Mukaida;Shohei Horike;Kazuhiro Kirihara;Shogo Yamane;Zhenya Zhang and Qingshuo Wei;Aiko Fukazawa;井口 弘章;樋渡淑恵，張俊，高坂亘，宮坂等
• 通讯作者: 樋渡淑恵，張俊，高坂亘，宮坂等