有機磁性体の相転移及びスピン間相互作用

有机磁性材料中的相变和自旋-自旋相互作用

• 批准号: 05226220
• 负责人: 徂徠 道夫
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05226220/
• 关键词: 分子磁性体; 有機ラジカル; 熱容量; 相転移; 異核金属錯体; フェリ磁性; スピン波; スピン間相互作用

これまでに有機ラジカルMOTMPとAOTMPの両結晶の極低温熱容量測定を行い,MOTMPについては140mKに,AOTMPについては650mKにスピン配向の秩序化に基づく磁気相転移を見出した。前者には強磁性的,後者には反強磁性的相互作用が強い1次元性の経路が存在することを明らかにした。この1次元鎖の存在は,その後の磁気測定でも支持されている。今年度は類似の分子構造を有する有機ラジカルMATMPについて極低温熱容量測定を行った。MATMPはMOTMPのエステル結合をアミド結合に変えた分子磁性体である。150mKに磁気相転移に基づく熱容量のピークを見出し,相転移温度の高温側に,短距離秩序に基づくなだらかな熱異常を観測した。この熱異常は強磁的相互作用をするスピン1/2の1次元ハイゼンベルク鎖に起因することを明らかにした。さらに相転移の低温側をスピン波(マグノン)理論により解析し,MOTMPとMATMPの場合はスピンの3次元長距離秩序は強磁性的であり,AOTMPでは反強磁性体であること見出した。異核金属イオンから成るフェリ磁性1次元鎖を束ねて自発磁化を有する分子磁性体を設計する戦略がKahnらにより提案された。Mn^<2+>(スピンS=5/2)とCu^<2+>(S=1/2)が1次元的に交互に配置した異核金属錯体MnCu(obbz)・5H_2Oは2.3K以下で反強磁性体となる。ところが5水和物の部分脱水で得たMnCu(obbz)・1H_2Oは14K以下で自発磁化を有することが報告され,大きな注目を集めた。5水和物では2.17Kに鋭い磁気相転移を見出した。分子構造を反映し,転移点の高温側に1次元鎖に特徴的な短距離秩序に基づく熱異常が観測された。ところが1水和物の方は14Kに相転移を示さず,18K付近に最大値を有するなだらかな熱異常のみが観測された。超常磁性の可能性も含め目下検討中である。

In the determination of the extremely low temperature heat capacity of MOTMP and AOTMP crystals,MOTMP at 140mK and AOTMP at 650mK were measured. The former is antiferromagnetic, while the latter is antiferromagnetic. Therefore, the interaction between the former and the latter is strong and one-dimensional. The existence of this 1-dimensional lock is not supported by the magnetic measurement of the latter. This year, similar molecular structures have been used to determine the ultra-low temperature heat capacity of organic compounds. MATMP is a molecular magnetic substance. 150mK magnetic phase shift, base heat capacity, phase shift temperature and high temperature side, short distance order, base heat anomaly This thermal anomaly is caused by strong magnetic interaction. The phase shift and low temperature side of the wave theory analysis,MOTMP and MATMP in the case of the three-dimensional long-distance order of ferromagnetism,AOTMP and antiferromagnetism. A new type of magnetic material is proposed by Kahn. Mn^<2+>(S=5/2) Cu^<2+>(S=1/2) 1-dimensional interaction between hetero-metallic complexes MnCu(obbz)·5H_2O 2. 3K antiferromagnets. MnCu(obbz)·1H_2O is obtained by partial dehydration of 5-H_2O. 5. The sharp magnetic phase shift between water and matter at 2.17 K was observed. Molecular tectonics reflect the high temperature side of the shift point and the short distance order of the characteristics of the first dimensional lock. The phase shift between water and matter is shown at 14K, and the maximum value near 18K is measured. The possibility of supermagnetism is included in the discussion.

项目成果

M.Nakano: "Calorimetric studies on [DMeFc][TCNE] and [DMeFc][TCNQ]" Mol.Cryst.Liq.Cryst.233. 161-170 (1993)

M.Nakano：“[DMeFc][TCNE] 和 [DMeFc][TCNQ] 的量热研究”Mol.Cryst.Liq.Cryst.233。

M.Kamachi: "Ferromagnetic and antiferromagnetic behavior of..." Mol.Cryst.Liq.Cryst.232. 53-60 (1993)

M.Kamachi：“……的铁磁和反铁磁行为”Mol.Cryst.Liq.Cryst.232。