有機磁性体の低温強磁場中での磁気トルク測定

有机磁性材料低温强磁场磁扭矩测量

• 批准号: 26914004
• 负责人: 鳥塚 潔
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: 法政大学
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014 至 2015
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26914004/
• 关键词: フタロシアニン; カンチレバー; 磁気トルク

○研究目的有機磁性体フタロシアニン系の一つ、鉄フタロシアニンTPP [Fe (Pc) (CN) 2] 2は巨大な負の磁気抵抗(20K、15Tで2桁小さな電気抵抗になる)を示すことで注目されているが、その起源はπ-d相互作用に関係しているものの必ずしも明確になったとは言い難い。起源探求のためには、同じ構造を持つ他の関連物質の磁気的性質の探求も欠かせない。特に、Mn(マンガン)を含むフタロシアニンTPP [Mn (Pc) (CN) 2] 2については、これまで何の測定もなされておらず、その磁気的性質の解明が待たれていた。本研究では、TPP[Mn (Pc) (CN) 2] 2の磁気的性質の探求を行なった。○研究方法7Tまで印加できる超伝導磁石、0.4Kまでの低温に到達できる3He冷凍機を使用して、上記試料の単結晶を用いて実験を行った。原子間力顕微鏡用のカンチレバーの先端に試料を乗せ、低温下、強磁場中で、磁気トルクを測定した。カンチレバーはSQUIDよりも感度が高いので、試料の質量は1μgで十分である。本実験で用いた超伝導磁石は、磁場方向を変えることができ、試料のc軸を含む平面内、ab面内で磁場を回転した。○研究成果c軸を含む平面内で磁場を回転させながらトルク強度の角度依存性を測定すると、結晶の2回対称性を示すシグナル以外に、もう一つのピークが現れた。これは強磁性の出現と解釈できる。また、ab面内で磁場を回転させながらトルク強度の角度依存性を測定すると、結晶の4回対称性を示すシグナルが見え、これはひずんだノコギリ歯状の形状を示した。これは、反強磁性の出現を示唆している。TPP [Mn (Pc) (CN) 2] 2においては、d電子の強磁性、π電子の反強磁性の出現と解釈できる。フタロシアニン系で強磁性を検出したのは初めてで、π-d相互作用に関する新しい知見が得られた。現在、本研究を深め、これまでの成果を論文にまとめている。

Objective: To demonstrate the large negative magnetic resistance (20K, 15T) of the organic magnetic substance TPP [Fe (Pc) (CN) 2] 2 in the system of iron and iron, and to clarify the relationship between its origin and π-d interaction. The origin of the magnetic properties of related materials is explored. In particular, Mn(CN) is contained in TPP [Mn (Pc) (CN) 2] 2, and the determination of the magnetic properties of TPP [Mn (Pc) (CN) 2] 2 is pending. In this paper, we investigate the magnetic properties of TPP[Mn (Pc) (CN) 2] 2.○ Research method 7T Atomic Force Microscopy for the detection of magnetic particles at low temperatures and in strong magnetic fields The sensitivity of SQUID is high, and the mass of sample is 1μg. The magnetic field direction of the superconducting magnet is changed, and the magnetic field is returned in the plane containing the c-axis and the ab-plane of the sample.○ Research results: Measurement of angular dependence of magnetic field intensity in the plane containing the c-axis, measurement of symmetry of crystals, and measurement of magnetic field intensity in the plane containing the c-axis. The appearance of ferromagnetism and the solution of ferromagnetism. The angular dependence of the magnetic field in the plane is measured. The symmetry of the crystal is shown in the shape of the crystal. The appearance of antiferromagnetism and antiferromagnetism is very important. TPP [Mn (Pc) (CN) 2] 2 is the origin and solution of the ferromagnetism of d electrons and the antiferromagnetism of π electrons. New knowledge of ferromagnetism and π-d interaction has been obtained. Now, this research is deep, and the results of this research are discussed.