FTパルスEPR法による分子性低次元磁性体のスピン相関とスピン緩和の研究

利用 FT 脉冲 EPR 方法研究分子低维磁性材料中的自旋关联和自旋弛豫

• 批准号: 07740553
• 负责人: 塩見 大輔
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Osaka City University
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740553/
• 关键词: 電子スピン共鳴; パルスESR; 低次元磁性体; スピン相関; スピン緩和; 有機磁性; フェリ磁性; 量子スピン

遷移金属イオンや有機ラジカル分子からなる低次元スピン系のスピン相関・スピン緩和を、FTパルス電子スピン共鳴法(EPR)を用いて調べることを試みた。得られた知見は以下の通りである。1.取りあげたニトロニルニトロキシド系有機分子錯体の結晶中では、基底スピン量子数の異なる2種類の分子(スピン量子数S=1/2とS=1)が交互に並んで1次元鎖を形成しており、互いに反強磁性的に相互作用していることがわかっている。この化合物のスピン-スピン緩和時間(横緩和時間)を調べたところ、80Kと10Kの間で温度の低下とともに徐々に増大することがわかった。このような温度変化は、従来研究されていた遷移金属イオンの低次元スピン系とはまったく異なるものであり、特異なスピン-スピン緩和の存在を示唆する。磁化率の測定結果やスピン状態の数値計算を考え併せた結果、S=1分子内の2つの不対電子がそれぞれ別個に隣の分子のスピンと対を作って磁気モーメントを失うことがわかった。S=1分子内の磁気的自由度の存在が、分子間一重項対の形成を通してスピン-スピン緩和に反映されたものと解釈できる。有機フェリ磁性体の実現が困難である理由のひとつとして、磁気秩序が上記の分子間一重項対によって阻害されることを提案した。2.2次元系として(CnH2n+1)CuCl4を調べる予定だったが、実験の結果、緩和時間が極めて短く信号の検出が困難であることがわかった。そこで、より基本的な2-スピン系である酢酸銅(亜鉛をドープしたもの)を取りあげ、パルスEPRによるニューテーションスペクトルを調べた。その結果、S=1/2(ドープ部位)とS=1(非ドープ部位)との間で分子間スピン分極移動が起こっていることを明らかにした。この結果はパルスEPRの新たな活用法-より検出感度の高い共存スピン種を経由して微弱信号成分を観測する-を示唆するものである。

Migration of metals from organic molecules to low dimensional systems is a matter of mitigation and FT electron resonance. The following is a list of the most important things to know. 1. In the crystal of organic molecular complex, two kinds of molecules with different quantum numbers (S=1/2 and S=1) interact with each other to form a three-dimensional lock. The temperature of the compound decreases between 80 K and 10K, and the temperature decreases between 80K and 10K. The temperature of these metals is changing, and the low-dimensional structure of these metals is changing. The measurement results of magnetic susceptibility include the calculation of the numerical value of the state and the results of the calculation. The two electrons in the S=1 molecule are not related to each other. The two electrons are related to each other. S=1 The existence of intramolecular magnetic degrees of freedom, the formation of intermolecular heavy term pairs, and the reflection of intramolecular magnetic relaxation The reason why organic magnetic materials are difficult to realize is that the magnetic order is based on the molecular heavy term. 2.2 The dimensional system (CnH2n +1) CuCl4 is modulated to a predetermined value, the result is achieved, the relaxation time is extremely short, and the signal is difficult to generate. Therefore, the basic N2-S computer system is made of copper acetate (lead oxide) and can be used to adjust the quality of the equipment in the range of EPR. As a result, S=1/2(top position) and S=1(bottom position) are separated from each other. The result is a new method for detecting high blue shift in EPR.

项目成果

塩見 大輔: "FT pulsed and cw EPR studies of stable molecular spin crystals" Molecular Crystals and Liquid Crystals. 271. 173-182 (1995)

Daisuke Shiomi：“稳定分子自旋晶体的 FT 脉冲和连续 EPR 研究”《分子晶体和液晶》271. 173-182 (1995)。

佐藤和信: "An FT pulsed ESR/electron spin transient nutation study of the quartet state of Cr (III) in MgO powder: Ditection of its apparently vanishing ZFS" Bulletin of Magnetic Resonance. (印刷中). (1996)

Kazunobu Sato：“对 MgO 粉末中 Cr (III) 四重态的 FT 脉冲 ESR/电子自旋瞬态章动研究：对其明显消失的 ZFS 的检测”《磁共振通报》（1996 年出版）。

佐藤和信: "An FT-pulsed ESR/electron spin transient nutation study of hypebranched pi-aryl stable triplet and quartet molecules" Molecular Crystals and Liquid Crystals. (印刷中). (1996)

Kazunobu Sato：“超支化 pi-芳基稳定三重态和四重态分子的 FT 脉冲 ESR/电子自旋瞬态章动研究”《分子晶体和液晶》（出版中）。