分子磁性体内包単層カーボンナノチューブによる新奇磁気特性の発現と向上

封装分子磁性的单壁碳纳米管表达和改进新的磁性能

• 批准号: 19H00898
• 负责人: 山下 正廣
• 金额: $ 28.87万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H00898/
• 关键词: 分子磁性体; 単分子磁石; 単層カーボンナノチューブ; 一次元構造; 磁気特性; 電気伝導特性; 分子スピントロニクス; スピンクロスオーバー錯体

本研究では、分子磁性体の構造を一次元的に制御し、かつ電子の流れるパスとして機能する分子材料として単層のカーボンナノチューブ（CNT）に注目した。単層CNTは直径数nm、長さ数μｍと非常に大きなアスペクト比を持つ量子細線である。本研究では単層ＣＮＴの特徴である一次元内部空間を利用し、ここに分子磁性体を内包することで分子性磁性内包単層ＣＮＴを創製した。内包に用いた希土類内包フラーレン分子であるDySc2N@C80はDyイオンの大きな磁気異方性に由来する単分子磁石特性を示す。さらに、DySc2N@C80を単層ＣＮＴに内包することでDySc2N@C80が一次元的に整列し、単分子磁石間に働く磁気双極子相互作用が基底状態に作用し保持力の向上が確認された。また、一次元的に磁気希釈されているために分子間磁気相互作用が働かない。この一次元内包単分子磁石の分子スピントロニクス材料としての機能に注目した。電極間に一次元内包単分子磁石をセットし電流磁気特性を調べたところ、金電極では磁気抵抗効果は観測されなかった。一方、ニッケル電極では0.4％程度ではあるが磁気抵抗効果が観測された。今後は再現性も含め他の金属電極での挙動について研究を進める。また、局在スピンと伝導電子の相互作用についても詳細に検討していく予定である。

This study で は の structure, molecular magnetism body を a yuan に royal し, か つ electronic の flow れ る パ ス と し て function す る molecular materials と し て 単 layer の カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ (CNT) に attention し た. The diameter of the 単 layer CNT is in nm and the length is in さ μm. The と is very に large and the なアスペ なアスペ ト ト ト holds a を quantum fine line である compared to the を. This study で は 単 layer CNT の, 徴 で あ る a yuan internal space using を し, こ こ に molecular magnetic body を insourcing す る こ と で sex magnetic bag 単 layer in the CNT を created し た. Insourcing に with い た greek-turkish class insourcing フ ラ ー レ ン molecular で あ る DySc2N @ C80 は Dy イ オ ン の big き な magnetic 気 square difference に origin す る 単 molecule magnet properties を す. さ ら に, DySc2N @ C80 を 単 layer CNT に insourcing す る こ と で DySc2N @ C80 が a yuan に whole column し, molecular magnet 単 に 働 く 気 magnetic dipole interaction が basal state に role し retention の upward が confirm さ れ た. Youdaoplaceholder0, the に magnetic flux of a single element, xishedrin されて るために, intermolecular magnetic flux interaction が が な な. <s:1> <s:1> the first-dimensional inner package 単 molecular magnet <e:1> molecule スピ トロニ ス ス material と て て <e:1> function に attention た た. Electrodes に package in one dimensional 単 molecular magnet を セ ッ ト し current magnetic 気 characteristic を adjustable べ た と こ ろ, gold electrode で は magnetic 気 resistance unseen fruit は 観 measuring さ れ な か っ た. The magnetic resistance effect of the ニッケ で electrode で 0.4% degree で あるが あるが is measured by が観 された. In the future, the research on <s:1> reproducibility <e:1> will include め, <s:1> metal electrodes で, 挙, に, める, て, を and める. ま た, bureau in ス ピ ン と 伝 guide electron interaction の に つ い て も detailed に beg し 検 て い く designated で あ る.