有機フェリ磁性体の磁気構造解明と高温有機磁石の開発

有机亚铁磁体磁结构的阐明和高温有机磁体的开发

• 批准号: 14703010
• 负责人: 細越 裕子
• 金额: $ 18.55万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14703010/
• 关键词: 有機ラジカル; アミノキシル; フェリ磁性体; 量子スピン; スピンフラストレーション; 混合スピン; 次元性; ニトロキシド; ポリラジカル; 単一分子; 磁気共鳴; 電子スピン共鳴

申請者の発見した有機フェリ磁性体PNNBNOの磁性に現われた量子性を検証するために、類縁化合物の磁気相互作用の検討を行った。S=1とS=1/2を仲介するベンゼン環をビフェニル環で置換したBIPNNBNOはフェリ磁性鎖を形成するが、ビフェニル環の大きな二面角のために、最近接のフェリ磁性鎖間のみならず次近接鎖間にも相互作用が生じた。その結果スピンフラストレーションが誘起され、磁化率に特異なピークとショルダーを示した。強磁場磁化測定では、飽和磁化(3μ_B)の1/3に磁化プラトーを生じ、これはS=1とS=1/2のフェリ磁性構造に帰属される。これに加え、25T近傍に極めて幅の狭い2/3磁化プラトーが観測された。これはスピンフラストレーションの効果と考えられる。遍歴メタ磁性体のスピンフラストレーション系でも同様の現象が観測されている。BIPNNBNO単結晶を用いた、Xバンド電子スピン共鳴の実験を、角度・温度を変化させながら測定した。g因子の温度依存性は4Kで屈曲したが、この屈曲点は、磁化率が鋭いピークを示した4Kと一致している。スピンフラストレーションによって特異なスピン状態が発現していると考えられる。BIPNNBNOは4Tのスピンギャップを有するが、6Tまでの狭い磁場範囲で1μ_Bに達する。磁場誘起相転移の有無を比熱測定により18Tまで検証したが、相転移は観測されなかった。b軸方向にフェリ磁性鎖が形成され、鎖間相互作用がa軸方向に働くが、分子長軸方向の二次元シート間の相互作用が極めて弱いことを示していると思われる。PNNBNO, BIPNNBNOはともに軸対称な分子骨格をしており、いずれもフェリ磁性鎖の形成が観測された。S=1/2として非対称なイミノニトロキシドを用いたPIMBNOは、二次元的な結晶構造を形成した。S=1同士、S=1/2同士の相互作用により、磁気相転移は観測されていない。

Applicants の 発 see し た organic フ ェ リ magnetic body PNNBNO の magnetic に now わ れ た quantum を 検 card す る た め に, class try compound の magnetic 気 interaction の 検 line for を っ た. S = 1 と S = 1/2 を placement す る ベ ン ゼ ン ring を ビ フ ェ ニ ル ring で replacement し た BIPNNBNO は フ ェ リ magnetic lock を form す る が, ビ フ ェ ニ ル ring の big き な dihedral の た め に, recently の フ ェ リ between magnetic lock の み な ら ず times nearly between pick lock に も interaction が raw じ た. そ の results ス ピ ン フ ラ ス ト レ ー シ ョ ン が induced さ れ, magnetic susceptibility に specific な ピ ー ク と シ ョ ル ダ ー を shown し た. Magnetization of the magnetic field measurement で は, saturated magnetization (3 mu _B) の 1/3 に magnetization プ ラ ト ー を じ, こ れ は S = 1 と S = 1/2 の フ ェ リ magnetic structure に 帰 genus さ れ る. Youdaoplaceholder6 れに with え and 25T near the に extreme めて amplitude of narrowly narrow <s:1> 2/3 magnetization プラト が観 が観 が観 measurement された. The results of the と test えられる are れ スピ スピ フラストレ ショ ショ えられる. Traversing the メタ magnetic body <s:1> スピ フラストレ フラストレ メタ ショ ショ ショ is the same as the で ショ <s:1> phenomenon が観 measure されて る る る る. BIPNNBNO 単 crystallization を with い た, X バ ン ド electronic ス ピ ン resonance の be 験 を を, Angle, temperature variations change さ せ な が ら determination し た. G factor の temperature dependency は 4 k で buckling し た が, こ の buckling point は, magnetic susceptibility が sharp い ピ ー ク を shown し た 4 k と consistent し て い る. ス ピ ン フ ラ ス ト レ ー シ ョ ン に よ っ て specific な ス ピ ン state が 発 now し て い る と exam え ら れ る. BIPNNBNO <s:1> 4T <s:1> スピ ギャップを ギャップを has するが, 6Tまで <s:1> narrow <s:1> magnetic field range 囲で1μ_Bに up to する. Planning field induced phase shift の presence of を determination of specific heat に よ り 18 t ま で 検 card し た が planning, phase shift は 観 measuring さ れ な か っ た. B axis に フ ェ リ magnetic lock が form さ れ, lock が interaction between a axis に 働 く が, the molecular long axis direction の secondary yuan シ ー の interaction between ト が め extremely weak て い こ と を shown し て い る と think わ れ る. PNNBNO, BIPNNBNO は と も に shaft said seaborne な molecular skeleton を し て お り, い ず れ も フ ェ リ magnetic lock の form が 観 measuring さ れ た. S=1/2と て て non-symmetric な ノニトロキシドを ノニトロキシドを is formed by using the な たPIMBNO た and the な crystalline structure of the second dimension を to create た. S=1 homogeneity, S=1/2 homogeneity <s:1> interaction によ, magnetic phase 転 shift 観 観 measurement されて な な な.

项目成果

M.Inokuchi, K.Suzuki, M.Kinoshita, Y.Hosokoshi, K.Inoue: "Magnetic properties of Cs and N(CH3)4 salts of TCNQ"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 376. 507-512 (2002)

M.Inokuchi、K.Suzuki、M.Kinoshita、Y.Hosokoshi、K.Inoue：“TCNQ 的 Cs 和 N(CH3)4 盐的磁性”Mol。

Magnetic field effects on an organic S=1/2 alternating linear Heisenberg antiferromagnet F5PNN

磁场对有机 S=1/2 交替线性海森堡反铁磁体 F5PNN 的影响

• 发表时间: 2004
• 期刊: J.MAG.MAG.MAT. 272-276
• 作者: H.Imai;K.INOUE et al.Physica B;Condens.Matter;A.Hoshihawa et al.;Yoshida Y et al.
• 通讯作者: Yoshida Y et al.

Konami Izumi, Takao Goto, Yuko Hosokoshi, Jean-Paul Boucher: "Nuclear magnetic relaxation of ^<19>F in S=1/2 bond-alternating organic compound F_5PNN"Physica B. 329-333. 1191-1192 (2003)

Konami Izumi、Takao Goto、Yuko Hosokoshi、Jean-Paul Boucher：“S=1/2 键交替有机化合物 F_5PNN 中^<19>F 的核磁弛豫”Physica B. 329-333。

K.Suzuki, Y.Hosokoshi, K.Inoue: "Pressure Effects on Molecular Magnets of Mn Complexes with Bisaminoxylbenzene Derivatives"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 379. 247-252 (2002)

K.Suzuki、Y.Hosokoshi、K.Inoue：“压力对含二氨基苯衍生物的锰络合物分子磁体的影响”Mol。

T.Goto, N.V.Mushnikov, Y.Hosokoshi, K.Katoh, K.Inoue: "High field magnetization process of BIPNNBNO and PIMBNO at low temperature"Physica B. 329-333. 1160-1161 (2003)

T.Goto、N.V.Mushnikov、Y.Hosokoshi、K.Katoh、K.Inoue：“低温下 BIPNNBNO 和 PIMBNO 的高场磁化过程”Physica B. 329-333。