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フェロおよびフェリ分子磁性体の混合による傾斜的磁性制御

通过混合铁和铁分子磁性材料进行梯度磁控制

基本信息

批准号：
09229249
负责人：
大越慎一
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は、これまでに強磁性的相互作用(J>0)と反強磁性的相互作用(J<0)を混合する(フェロ-フェリ混合磁性)という方法論で三元系CN架橋金属錯体を合成し、自発磁化、キューリ-温度、ワイス温度、保磁力などの強磁性体(磁石)の各種磁気特性の制御に成功している。本年度では、このようなフェロ-フェリ混合分子磁性体の傾斜化を目的として、電気化学的に磁性薄膜を得ることができた。これは、透明な磁性薄膜で、混合比と電位により磁気特性や膜の色を制御することができた。この磁性薄膜のフェロ磁性とフェリ磁性の組成を、原子レべルで空間的に傾斜化することにより、均一系では実現できなかった磁気特性の制御について検討した。フェロ磁性体のFeII1.5[CrIII(CN)6]は黄褐色、フェリ磁性体のCrII1.5[CrIII(CN)6]はほぼ透明な2mm程度の膜であった。これらの膜が形成される際の還元電位はFeII1.5[CrIII(CN)6]膜が0〜-1.0V(vsSCE)、CrII1.5[CrIII(CN)6]膜が-0.84〜-1.0Vであったことから、まず、電位を-0.84Vに固定して混合膜の合成を行った。その結果、得られた膜の吸収スペクトル、IRスペクトル、粉末X線回折の測定を行ったところ、FeII1.5CrIII(CN)6とCrII1.5CrIII(CN)6の間の物性を示していることから、FeIIとCrIIが原子レベルで混合した(FeIIxCrII1-x)1.5[Cr(CN)6]膜であることがわかった。薄膜の色は、FeII1.5[CrIII(CN)6]か黄色透明(lmax=454nm)、CrII1.5[CrIII(CN)6]が無色透明である。混合膜の色は混合比に応じて変化し、x=0.17付近では紫色、x=0.41付近では赤色を示した。吸収スペクトルからも、吸収極大が混合比により連続的にシフトしていることがわかった。飽和磁化は、x=0.11でほぼゼロになった。また、膜の保磁力はx=0(Hc=80G)、x=1(Hc=200G)に比べて数十倍の値(Hc=3600G)を示した。さらに、磁化vs温度曲線(10G)からx=0.11〜0.13の問で負の磁化を示した。これらの磁気特性は、これまで我々が報告してきた最近接問の超交換相互作用だけを考慮すれば良いフェロ-フェリ混合磁性体特有の磁気的物性と合致している。また電位を制御することでxを変化させることができ、電位制御でも磁気的物性および光学的物性を制御できることがわかった。従って、成膜中に電位を変化させることで、多層化および傾斜化した磁性薄膜を極めて容易に得ることができる。そこで、電位を-0.84Vから-0.94Vまで変化させて膜作成を行ったところ、傾斜組成の磁性薄膜が得られることがIR、UV-visスペクトルなどの結果からわかった。

Methods for successfully controlling the synthesis, self-magnetization, temperature, temperature and magnetic properties of ternary CN bridging metal complexes by mixing ferromagnetic interaction (J>0) with antiferromagnetic interaction (J<0). This year, the gradient of mixed molecular magnetic materials and the electrochemical magnetic thin films were obtained. For transparent magnetic films, the mixing ratio, the potential, the magnetic properties, and the color control of the films are discussed. The magnetic properties of these thin films are studied in terms of composition, atomic composition, spatial tilt, and uniformity. FeII1.5[CrIII(CN)6] of the magnetic material is yellow brown, CrII1.5[CrIII(CN)6] of the magnetic material is transparent to the extent of 2 mm. During the formation of these films, the reduction potential is 0 ~-1.0V(vsSCE) for FeII1.5[CrIII(CN)6] films,-0.84 ~-1.0V for CrII1.5[CrIII(CN)6] films, and-0.84V for mixed films. The results show that the absorption properties of FeII films, IR spectra, X-ray reflection measurements of powders, FeII1.5CrIII (CN)6 and CrII1.5CrIII (CN)6 are related to the physical properties of FeII and CrII atoms, and FeII and CrII atoms are mixed with (FeIIxCrII1-x)1.5[Cr(CN)6] films. Color of thin film: FeII1.5[CrIII(CN)6]: yellow transparent (lmax=454nm), CrII1.5[CrIII(CN)6]: colorless transparent The color of the mixed film is mixed with x =0.17 and purple, x =0.41 and red The absorption of the mixture is extremely high. Saturation magnetization, x=0.11 The magnetic retentivity of the film is shown to be several tens of times higher than x=0(Hc=80G) and x=1(Hc = 200 G). Magnetization vs. temperature curve (10G) from x=0.11 to 0.13 and negative magnetization is shown. The magnetic properties of these materials are reported in this paper, and the superexchange interaction between them is considered. The electric potential controls the magnetic properties and optical properties of the materials. The magnetic thin film is easy to obtain by changing the potential in the film formation. For example, if the potential is-0.84V, the potential is-0.94V, and the magnetic film is formed, the gradient composition is obtained, and the IR and UV-vis are obtained.