分子性フェリ磁性体の構築と磁性発現機構の解明

分子亚铁磁性材料的构建及磁性表达机制的阐明

• 批准号: 12740389
• 负责人: 細越 裕子
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 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-12740389/
• 关键词: フェリ磁性; 有機ラジカル; 単一分子; アミノキシル; トリラジカル; 磁気秩序; フェリ磁性体; 単一成分; ニトロニルニトロキシド; 梯子格子; 分子性結晶

昨年度合成に成功した、最初の有機フェリ磁性体PNNBNO[=2-{3,5-bis(N-tert-butylaminoxyl)phenyl}4,4,5,5-tetramethy1-4,5-dihydro-1H-imidazol-l-oxyl 3-oxide]について、今年度は基底状態およびその性質を詳しく調べた。昨年度、ゼロ磁場中での比熱測定により三次元的磁気秩序を同定したが、今年度は磁場中の比熱測定を行った。ピークの低温シフトおよび、高温域への強磁性的なブロードピークの出現といった、フェリ磁性に対応付けられる挙動を観測した。2K以下の交流磁化率測定を行い、低温での磁化の増大と、比熱のピークに対応する温度で磁化率のピークを観測した。単結晶を用いた異方性磁化過程の測定を検討中である。また単結晶ESRの測定を行い、室温から100K程度までのg-因子および線幅の角度依存性が、分子内でS=1種が形成される過程に対応することを明らかにした。さらに20K以下での短距離秩序に対応する線幅の増大を観測した。こうした詳細な物性測定の一方で、類似の骨格を持つ新規トリラジカルの合成を行った。対称性を落としたPIMBNOにおいては三次元的ネットワーク形成が見られたものの、分子の対称性を崩したことで分子積層様式にずれが生じ、S=1種同士の接近などが生じ、基底状態は非磁性と予想される。ベンゼン環をビフェニル環に置き換えたBIPNNBNOにおいては、フェリ磁性鎖構造が見られたが、分子内自由度(二面角)が増えたことで、フラストレーションを生む、鎖間近接・次近接相互作用が生じた。今後、高温有機フェリ磁性体を実現するためには、対称性の良い、強固な分子骨格を持つ平面性分子が好ましいことが明らかになった。

Last year, we successfully synthesized PNNBNO[=2-{3,5-bis(N-tert-butylaminoxy)phenyl}4,4,5,5-tetramethy1-4,5-dihydro-1H-imidazol-l-oxyl 3-oxide]. This year, we have detailed information on the substrate state and properties. The specific heat measurement in the magnetic field of last year and this year is consistent with the three-dimensional magnetic order. The temperature range of the magnetic field is different from that of the magnetic field. Measurement of AC susceptibility below 2K, increase of magnetization at low temperature, measurement of magnetic susceptibility at high temperature Determination of anisotropic magnetization process in single crystal The ESR measurement of single crystals is carried out at room temperature up to 100K, the g-factor and the angular dependence of the amplitude of the lines, and the formation of S=1 species within the molecule. The increase in the amplitude of the line below 20K is measured. A detailed physical property measurement method is used to determine the composition of a new material. The symmetry of PIMBNO is different from that of three-dimensional polymer. The symmetry of molecules is different from that of molecules. The symmetry of molecules is different from that of non-magnetic polymer. The structure of magnetic lock is found in the molecular degree of freedom (dihedral angle), and the proximity and subproximity interaction between locks are generated. In the future, high temperature organic magnetic materials will be produced in a stable and stable molecular framework.

项目成果

Keiichi KATOH, Yuko HOSOKOSHI et al.: "Magnetic properties of organic two-leg spin ladder systems with S=1/2 and S=1"Journal of Physics and Chemistry in Solids. (in press).

Keiichi KATOH、Yuko HOSOKOSHI 等人：“S=1/2 和 S=1 的有机两腿自旋梯系统的磁性”《固体物理与化学杂志》。

Kentaro SUZUKI, Yuko HOSOKOSHI et al.: "Pressure-induced metamagnetic behavior in a quasi-one-dimensional molecule-based ferrimagnet"Chemistry Letters. (in press).

Kentaro SUZUKI、Yuko HOSOKOSHI 等人：“准一维分子亚铁磁体中的压力诱导变磁行为”化学快报。

Yuko HOSOKOSHI et al.: "Magnetic properties on an organic ferrimagnetic compound and related materials"Synthetic Metals. (in press).

Yuko HOSOKOSHI 等人：“有机亚铁磁化合物和相关材料的磁性”合成金属。

Yuko HOSOKOSHI et al.: "Magnetic properties of organic spin ladder systems"Synthetic Metals. 121・1-3. 1838-1829 (2001)

Yuko HOSOKOSHI 等人：“有机自旋梯系统的磁性”Synthetic Metals 121・1-3（2001）。

Yuko HOSOKOSHI: "Synthesis and Magnetic properties of a new complex made up of Mn (hfac)_2 and a radical with a triplet ground state."New Journal of Chemistry. 24・7. 537-540 (2000)

Yuko Hosokoshi：“由 Mn (hfac)_2 和三重态基态自由基组成的新型络合物的合成和磁性。”新化学杂志 24・7 (2000)。