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磁気異方性軸の制御を目指した新規ヘテロスピン系ナノ磁性体の構築研究

以控制磁各向异性轴为目标的新型异自旋纳米磁性材料的构建研究

基本信息

批准号：
13J00247
负责人：
村島健介
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は、有機スピンと3d遷移金属から構成されるヘテロスピン分子磁性体に関する構造と磁気的性質を研究してきた。ヘテロスピン三重項カルベン-コバルト錯体において、多核3d金属錯体を上回る磁気的性質を有する単分子磁石を構築してきた。このことは、有機のスピンが効果的に単分子磁石の量子トンネル効果を抑制するためであると考えている。今まで、単分子磁石構築の分子設計として重要視されたのは、1）磁気異方性の大きさと2）スピン量子数の大きさであったが、我々のヘテロスピン系の知見から、１）２）だけではなく、3）量子トンネル効果の抑制、4）磁気異方性の方向、があわせて重要となることを我々は提案している。今回、より高機能な単分子磁石、一次元鎖磁石などの量子磁石を構築するため、1）から4）の条件に合致する、「有機スピンを用いた2p－4fヘテロスピンランタニド一次元鎖錯体」を提案した。そのモデル化合物として、二核の三重項カルベン－Tb,　－Dyをそれぞれ合成し、磁気的性質を明らかとした。その結果、2p－4fヘテロスピン系に初めて強磁性的に相互作用するスピン系を見出し、温度に依存する遅い磁気緩和が観測されたことから目的とするヘテロスピン単分子磁石の構築が明らかとなった。また、得られた磁気パラメータから、比較的強い三重項カルベンとLnの磁気的相互作用が起因となった効果的な量子トンネル効果抑制が明らかとなった。そこで最終目的である、一次元鎖へ拡張するため、三重項カルベン、Tb, Dyを用いて、得られた錯体の構造と磁性を明らかとした。その結果、一次元鎖方向に三重項カルベンとLnが磁気的相互作用することが明らかとなり、世界で初めて一次元鎖内で有機スピンとLnが強磁性的に相互作用した錯体の例であった。前記二核錯体と比べて磁気パラメータが大きくなっていたことから、高機能の量子磁石が構築できたと考えている。

The structure and magnetic properties of organic and 3d migrating metals are studied. The three-dimensional structure of the magnetic field of the polynuclear 3d metal complex is constructed by a single molecular magnet. This is an opportunity for organic computers to suppress the quantum effect of single molecular magnets. Molecular design of single molecular magnet construction is important for the following reasons: 1) magnetic anisotropy; 2) quantum number; 3) suppression of quantum magnetization; 4) magnetic anisotropy; 4) magnetic anisotropy; 5) magnetic anisotropy; 6) magnetic anisotropy. Now, the proposal of "Organic magnet application 2p-4f" is proposed under the conditions of "high function single molecular magnet, first dimensional locking magnet and quantum magnet construction". The properties of the binary ternary compounds-Tb, -Dy are clearly defined. As a result, 2p-4f magnetic field interaction is observed in the magnetic field, and temperature dependence is observed in the magnetic field. The interaction between the magnetic field and the Ln is the cause and effect of the quantum field. The ultimate goal is to obtain the structure and magnetism of the wrong body by using Tb, Dy and triple terms. As a result, the three-fold term in the direction of the one-dimensional lock, the interaction between the magnetic field and the ferromagnetic field, the interaction between the magnetic field and the ferromagnetic field, and the interaction between the ferromagnetic field and the ferromagnetic field. The former two nuclear dislocations are compared with the magnetic field, and the quantum magnets with high functions are constructed.