量子ヘテロスピン分子集合系の分子磁性と純有機フェリ磁性体の分子設計

量子异自旋分子组装体系的分子磁性和纯有机亚铁磁体的分子设计

• 批准号: 12740385
• 负责人: 塩見 大輔
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Osaka City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740385/
• 关键词: 有機磁性; 分子磁性; フェリ磁性; 有機塩; ニトロニルニトロキシド; 比熱; エントロピー; 磁化率; 量子モンテカルロ法; 電子スピン共鳴

有機フェリ磁性体を構築するための新奇な分子設計アプローチを提案した.それに基づいてモデル分子を合成し,固体集合系の磁気的性質を詳細に調べた.さらに,モデルスピンハミルトニアンを用いた数値計算を行ない,有機分子系におけるフェリ磁性スピン整列が強磁性スピン整列と等価であることを明らかにした.1.基底3重項(S=1)のπビラジカルとπモノラジカル(S=1/2)をσ結合で連結した弱結合系トリラジカルを合成した.X線結晶構造解析によって,交互1次元分子鎖の存在を明らかにした.さらにmKオーダーの極低温領域まで磁化率を測定した結果,σ結合連結系の純有機物としては初めて,フェリ磁性特有の磁化の発散現象を観測した.2.ハイゼンベルグスピンハミルトニアンを用いて,1次元フェリ磁性スピン系の磁気比熱(熱容量)・磁気エントロピーおよびスピン分極構造を計算した.S=1のビラジカルとS=1/2のモノラジカルの反強磁性交互1次元鎖について,比熱とエントロピーの温度変化を調べた結果,単位胞あたり実効的にS=1/2スピン1つ分の磁気的自由度が生じることを明らかにした.また,この実効的なS=1/2スピンの間には,強磁性的な相互作用が働くことがわかった.S=1のビラジカルとS=1/2のモノラジカルのフェリ磁性スピン整列は,実効的なS=1/2スピンの強磁性整列と等価であることを明らかにした.

Organic フ ェ リ magnetic body を build す る た め の な novel molecular design ア プ ロ ー チ を proposal し た. そ れ に base づ い て モ デ ル molecular し を synthesis, the properties of solid collection is の magnetic 気 を detailed に adjustable べ た. さ ら に, モ デ ル ス ピ ン ハ ミ ル ト ニ ア ン を with い た line the numerical calculation を な い, organic molecules is に お け る フ ェ リ magnetic ス ピ ン が in line Strong magnetic スピ 価である whole column と, etc. Youdaoplaceholder2 価である とを bright ら に に た た.1. Basement 3 heavy item (S) = 1 の PI ビ ラ ジ カ ル と PI モ ノ ラ ジ カ ル (S = 1/2) を sigma で link し た weak combination system ト リ ラ ジ カ ル を synthetic し た. X-ray crystal structure parsing に よ っ て, interactive 1 dimensional molecular lock の exist を Ming ら か に し た. さ ら に mK オ ー ダ ー の extremely low temperature field ま で を of magnetic susceptibility し た as a result, the sigma At the beginning of pure organic link is の と し て は め て, フ ェ リ magnetization of the magnetic characteristic の の 発 dispersion phenomenon を 観 measuring し た. 2. ハ イ ゼ ン ベ ル グ ス ピ ン ハ ミ ル ト ニ ア ン を with い て, 1 yuan フ ェ リ magnetic ス ピ ン is の magnetic 気 specific heat (thermal capacity), magnetic 気 エ ン ト ロ ピ ー お よ び ス ピ ン を polarization structure calculation し た. S = 1 の ビ ラ ジ カ ル と S = 1/2 の モ ノ ラ ジ カ ル の against strong magnetic interaction 1 dimensional lock に つ い て, specific heat と エ ン ト ロ ピ ー の temperature variations change を べ た results, 単 a cell あ た り be sharper に S = 1/2 ス ピ ン 1 つ の magnetic 気 freedom born が じ る こ と を Ming ら か に し た. ま た, こ の be sharper な S = 1/2 ス ピ ン の between に は, strong magnetic な interactions が 働 く こ と が わ か っ た. S = 1 の ビ ラ ジ カ ル と S = 1/2 の モ ノ ラ ジ カ ル の フ ェ リ magnetic ス ピ ン whole column は, be sharper な S = 1/2 ス ピ ン の strong magnetic whole column と etc 価 で あ る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

岡本敏宏: "Synthesis and properties of benzooxazinophenoxazine and the related compounds"Synthetic Metals. 20. 933-934 (2001)

Toshihiro Okamoto：“苯并恶嗪吩恶嗪及其相关化合物的合成和性能”合成金属。 20. 933-934 (2001)

森田靖: "New persistent radicals : Synthesis and electronic spin structure of 2, 5-di-tert-butyl-6-oxophenalenoxyl derivatives"Journal of the American Chemical Society. 122. 4825-4826 (2000)

Yasushi Morita：“新持久自由基：2, 5-二叔丁基-6-氧代苯氧基衍生物的合成和电子自旋结构”美国化学会杂志 122. 4825-4826 (2000)。

福井晃三: "Electronic spin identification of paramagnetic centers in crystalline solids of C60 and its derivatives as studied by ESR/2D electron spin transition nutation spectroscopy"Magnetic Resonance and Related Phenomena. (印刷中). (2001)

Kozo Fukui：“通过 ESR/2D 电子自旋跃迁章动光谱研究 C60 结晶固体中的顺磁中心的电子自旋识别”《磁共振和相关现象》（出版中）。

中澤重顕: "Polyanionic C60-based high-spin molecular clusters as studied by pulsed ESR/2D electron spin transient nutation spectroscopy"Magnetic Resonance and Related Phenomena. (印刷中). (2001)

Shigeaki Nakazawa：“通过脉冲 ESR/2D 电子自旋瞬态章动光谱研究的基于聚阴离子 C60 的高自旋分子簇”《磁共振和相关现象》（出版中）。

森田靖: "New stable neutral radicals : Synthesis and electronic spin structure of 2, 5-di-t-butyl-6-oxophenalenoxyl derivatives"Magnetic Resonance and Related Phenomena. (印刷中). (2001)

Yasushi Morita：“新的稳定中性自由基：2, 5-二叔丁基-6-氧代苯酚衍生物的合成和电子自旋结构”磁共振和相关现象（2001 年出版）。