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ナノ分子磁石における水素結合相互作用と磁気緩和ダイナミクスの解明

阐明纳米分子磁体中的氢键相互作用和磁弛豫动力学

基本信息

批准号：
19K15525
负责人：
三橋了爾
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、ナノサイズ磁石である単分子磁石化合物における分子間相互作用の磁気緩和ダイナミクスへの影響を解明することを目的としている。単分子磁石化合物は、次世代の高密度記録素子や量子情報処理への応用が期待されているが、ゼロ磁場下では磁化の量子トンネリング(QTM)によって迅速な磁気緩和がおこるために、磁気情報を保存できない。申請者は、単分子磁石化合物に分子間相互作用を導入することで量子トンネリングの抑制に取り組む。前年度までは四面体構造を有するN2O2型およびO2X2型コバルト錯体(X=Cl, Br, I)における結晶中の一次元水素結合ネットワークと単分子磁石挙動の相関について報告してきた。その結果、水素結合ネットワークにおける最近接錯体間距離が0.6 nm程度の場合、分子間の磁気的相互作用によりQTMが効果的に抑制される一方で、0.85 nm以上の場合はQTMが抑制されないことが明らかになった。しかし、最近接距離が0.6 nm程度の場合でも、錯体ごとにQTMの抑制具合にバラツキが観られた。そこで2022年度は、分子構造が近く、N2O2型コバルト(II)錯体を新たに合成し、一次元ネットワーク内の分子配置が、単分子磁石挙動へ与える影響の詳細について検討した。一次元ネットワーク内の両隣の錯体と等距離で水素結合する場合、隣接錯体からの磁気的摂動が一部相殺されるため部分的にQTMの抑制が観られた。一方、両隣の錯体との距離が0.6 nm程度かつ非等価の場合、錯体間距離の差によって磁気緩和挙動が大きく変化した。錯体感距離の差が0.02 nm以上の場合、QTMは完全に抑制された。しかし、その差が0.01 nm程度の場合、QTMの影響が残ることがわかった。以上のように、本年度はQTMを完全に抑制した単分子磁石の設計における重要な指針が得られた。

The purpose of this study is to elucidate the effects of magnetic relaxation on molecular interactions in single molecular magnetite compounds. Single molecular magnet compounds are expected to be used in the next generation of high-density recording elements and quantum information processing. They are expected to be used in the quantum magnetization generation (QTM) under magnetic fields. They are expected to be used in the preservation of magnetic information. The applicant is interested in introducing molecular interactions between single molecular magnetite compounds, and in inhibiting quantum chemistry. In the past, there were N2O2-type and O2X2-type tetrahedral complexes (X=Cl, Br, I) in the crystal, and the molecular magnetic interaction was reported. As a result, when the distance between the nearest junctions is about 0.6 nm due to water binding to the Internet, QTM is effectively suppressed due to magnetic interactions between molecules, and QTM is clearly suppressed above 0.85 nm. When the nearest contact distance is about 0.6 nm, the QTM is suppressed. In 2022, the molecular structure of N2O2-type C (II) complex was newly synthesized, and the molecular configuration in the primary component was discussed in detail. In the case of a secondary element, adjacent dislocations and equal-distance water element binding, adjacent dislocations and magnetic field movement are partially eliminated, and QTM suppression is partially eliminated. When the distance between the two faults is 0.6 nm, the difference between the two faults is large. QTM is completely suppressed when the difference in misalignment distance is greater than 0.02 nm. When the difference is 0.01 nm, the influence of QTM is residual. This year, the QTM is completely suppressed and the design of molecular magnets is important.

项目成果

期刊论文数量（53）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Synthesis and Crystal Structure of 1,3-Bis(5-chloro-3-methoxysalicylideneamino)-2-propanol Trihydrate

1,3-双(5-氯-3-甲氧基水杨基氨基)-2-丙醇三水合物的合成及晶体结构

DOI：
10.2116/xraystruct.35.33
发表时间：
2019
期刊：
X-ray Structure Analysis Online
影响因子：
0.2
作者：
MIKURIYA Masahiro;KOYAMA Yoshiki;MITSUHASHI Ryoji
通讯作者：
MITSUHASHI Ryoji

Crystal Structure of a Hydrolyzed Product of the Cobalt(III) Complex with 1-(3,5-Dichlorosalicylideneamino)-3-amino-2-propanol

钴(III)络合物与1-(3,5-二氯水杨基氨基)-3-氨基-2-丙醇的水解产物的晶体结构

DOI：
10.2116/xraystruct.38.9
发表时间：
2022
期刊：
X-ray Structure Analysis Online
影响因子：
0.2
作者：
M. Mikuriya;N. Tsuchimoto;Y. Koyama;R. Mitsuhashi;M. Tuboi
通讯作者：
M. Tuboi

Synthesis and magnetic properties of lanthanide(III) complexes with tris-chelate cobalt(III) metalloligand

三螯合钴(III)金属配体的镧系(III)配合物的合成及磁性

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. Md Saddam;R. Mitsuhashi;Y. Kikukawa;Y. Hayashi
通讯作者：
Y. Hayashi

Crystal Structure of Tetrakis(μ-2,3,6-trimethoxybenzoato-κO:κO′)bis[(methanol)copper(II)]: Largely Rotated Benzoate Ring to the Carboxylato Bridge

四(μ-2,3,6-三甲氧基苯甲酸酯-κO:κO′)双[(甲醇)铜(II)]的晶体结构：大幅旋转的苯甲酸酯通往羧基桥的环

DOI：
10.2116/xraystruct.37.49
发表时间：
2021
期刊：
X-ray Structure Analysis Online
影响因子：
0.2
作者：
M. Mikuriya;C. Yamakawa;K.Tanabe;R. Nukita;D. Yoshioka;R. Mitsuhashi;M. Handa;M. Tsuboi
通讯作者：
M. Tsuboi

Preparation and Crystal Structure of Tetrakis(μ-2,4,5-trimethoxybenzoato-κO:κO′)bis[(methanol)copper(II)]-N,N-dimethylformamide (1/2) in Relation to Adsorption Property for N2

四(μ-2,4,5-三甲氧基苯甲酸-κO:κO′)双[(甲醇)铜(II)]-N,N-二甲基甲酰胺(1/2)的制备及其晶体结构与N2吸附性能的关系

DOI：
10.2116/xraystruct.37.35
发表时间：
2021
期刊：
X-ray Struct. Anal. Online
影响因子：
0
作者：
M.Mikuriya;C. Yamakawa;K.Tanabe;R. Nukita;D. Yoshioka;R. Mitsuhashi;H.Tanaka;M. Handa;M. Tsuboi
通讯作者：
M. Tsuboi