分子間強磁性的相互作用の発現および有機強磁性体の開発に関する研究

分子间铁磁相互作用的表达研究及有机铁磁体的发展

基本信息

批准号：
06740477
负责人：
石田尚行
金额：
$ 0.77万
依托单位：
The University of Electro-Communications
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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

平成六年度の最も注目すべき成果として、完全に有機物よりなる強磁性体を2種を見い出したことが挙げられる。有機ラジカル結晶の強磁性体は既に本研究室から3種を見いだしているから、史上知られている有機強磁性体のうち約半数が本研究により創出されていることになる。芳香族環とアゾメチンで結合したTEMPOラジカル誘導体で、強磁性的相互作用を有するものが見出された。これらの交流磁化率、磁化曲線の測定をヘリウム希釈冷凍機の温度領域で行なった。その結果、新たにp-フェノキシフェニルのものが0.2Kで強磁性転移を起こすことがわかった。X線結晶構造解析によれば、一連のTEMPOラジカル強磁性体のN-O部分は二次元ネットワークを形成していた。分子構造に基づいて分子軌道計算を行ったところ、スピン分極の理論によりこのネットワーク内での強磁性的相互作用を合理的に説明できることがわかった。また、アゾメチン結合とは異なる分子骨格を有する有機強磁性体を探索したところ、TEMPONのオキシムが0.25Kで強磁性転移をおこすことがわかった。オキシムの水酸基のD化を行ったが、磁性に有意な変化は見られなかった。別のアプローチとして、スピン源として遷移金属イオンを用い芳香族環としてピリミジンで架橋配位させ、d軌道上のスピンを平行にすることを試みた。ピリミジン誘導体を架橋配位子とする銅(II)錯体については強磁性的相互作用が見られ、X線結晶構造解析により明らかにされた一次元構造にもとづいてモデルにフィットさせ、交換パラメーターが約0.3Kと求められた。また、過塩素酸銅(II)とピリミジンよりなる固体が約10Kで強磁性転移し、それより低温ではヒステリシスが見られた。

1994年最著名的结果之一是发现了两种类型的铁磁体，这些类型完全由有机物组成。该实验室已经发现了三种类型的有机自由基晶体铁磁铁，因此通过这项研究创建了大约一半已知的有机铁磁体。已经发现，与偶氮胺的芳香环相连的节奏自由基衍生物具有铁磁相互作用。在氦稀释的冰箱的温度范围内测量了这些交替的磁化率和磁化曲线。结果，发现新的p-苯苯基在0.2K时会导致铁磁过渡。根据X射线晶体结构分析，一系列节奏自由基铁磁体的N-O部分形成了二维网络。基于分子结构进行了分子轨道计算，发现自旋极化理论可以合理地解释该网络中的铁磁相互作用。此外，当我们用不同于偶氮胺键不同的分子骨骼寻找有机铁磁材料时，我们发现Tempon oximes在0.25K处进行铁电磁过渡。羟基的氧气基团被转化为D，但没有观察到磁性的显着变化。另一种方法是将过渡金属离子用作自旋源，以将芳族环与嘧啶协调，以使D-轨道平行线上旋转。使用嘧啶衍生物作为交联的配体观察到铜（II）配合物的铁磁相互作用，并基于通过X射线晶体结构分析揭示的一维结构，确定交换参数约为0.3K。此外，由铜（II）高氯酸盐和嘧啶的固体在约10K处引起铁磁过渡，并且在较低温度下观察到滞后。