集積型金属錯体による量子スピン系の研究

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ニッケルのボンド交替鎖化合物Ni(333-tet)(μ-NO_2)(ClO_4)(333-tet=N,N'-bis(3-aminopropyl)-1,3-propanediamine)のニッケルサイトを銅や亜鉛に置換した単結晶試料を合成し、帯磁率や磁化、さらにはハルデン磁性体NENPの基底状態研究で行ったのと同じような電子スピン共鳴実験を行い、基底状態が予想されるシングレットダイマー相のものなのかを調べた。その結果、帯磁率においては鎖方向と垂直方向で非常に異なった振る舞いが観測され、ESRでは不純物を含まない試料では観測されなかったシグナルを観測した。これらの結果をシングレットペアーを組めなかったサイトにスピン1が現れるとして解析して良い一致をみた。銅のボンド交替鎖化合物Cu(3-Clpy)_2(N_3)_2(3-Clpy=3-chloropyridine)の単結晶試料を合成し、帯磁率、磁化や比熱を測定した。この化合物は結合様式の特殊性から強磁性-強磁性-反強磁性-反強磁性の相互作用を持つことが予想されている。鎖方向の帯磁率(χ)は粉末の試料と同様、温度との積χTが10Kあたりに最小値をもち、フェリ磁性鎖の特徴的なものとなっている。単結晶試料の磁化曲線は飽和磁化の半分の磁化が低温からすぐに現れ、30Tあたりで急激な増加を伴うあたかもメタ磁性的なそれが観測された。現在ESRやNMR実験を行って解析中である。