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 this year's 2nd year project, materials are absorbed and irradiated with light and controlled by the physical properties of porous magnets.めのMagnetic 気 measurement 実験 system を construction し, 実Interior にガスAmbient 囲気・Light irradiation under temperature control 実験を row った. The validity of the system has been confirmed, the iron (II) スピンクロスオーバーや, the light-induced magnetization has been demonstrated by the bridge-type MOF, etc., and the light responsiveness has been reported in the past The test sample of the compound was measured using the いることで, and the purpose of this study was to "change the physical properties of the composite external field of light and substance adsorption" to show the results. Various spectroscopic measurement systems are used, and light irradiation is carried out under temperature control. The validity of the measuring system is confirmed. On the one hand, the improvement of the measurement system is based on the point of improvement, and the project of the next period is based on the improvement of the group. In parallel, the physical properties of the [Ru2]-TCNQ type porous coordination polymer magnet were measured based on the multiple stability test results. New non-responsive porous magnet, [Ru2]-TNCQ layered molecular magnet, interlayer magnet ([MCp*2], M = Co, Fe, Cr) is inserted into the pi-stacked pillared-layer framework (pi-PLF) compound, and the CO2 adsorption is due to the magnetic phase change. M = Co compound, before adsorption, TN = 75 K, antiferromagnetic material, after CO2 adsorption, Tc = 76 K, antiferromagnetic material, and change. Crystal structure: CO2 adsorption, interlayer distance, elongation, layer The distance between them is important in determining the magnetic order.ガスsorption に companion う structural change のみに cause す る reversible magnetic phase change は こ れ ま で example は な い． 「Structural change」は従来のゲスト応responding magnet におけるMagnetic phase change のMechanism に比べると単Pure light な Mechanism であることから, layered The construction of the magnetic material is based on the possibility of using the material and the expected results.

项目成果

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

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

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