分子磁石、光磁石の開発

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最近の分子磁性研究の方向性は、大きく二つの流れに分けることができる。ひとつはより高温で磁気相転移を示す磁性材料(High-T_c材料)の設計・合成である。もうひとつは電子機能性、光機能性などの付加価値を持つ新しい分子磁性材料の開発である。本研究では新規分子磁性材料の合成、及び、機能性分子磁性材料の合成を目指し、シアノ基、オキサラト、アジドアニオンを架橋配位子として有する新しい集積型金属錯体の開発、スピンクロスオーバー分子と分子磁性物質を複合化した機能性磁性材料の開発を目指し研究を行なった。本年度8月(研究期間終了)までの間に以下の機能性化合物を合成することに成功した。1)5K以下で強磁性に転移する新規分子磁性材料、[Co(MeOH)_2]_3[Cr(ox)_3]_2^*9MeOH、の合成に成功した。Co(II)イオンが二つの[Cr(ox)_3]_3と結合し、[Cr(ox)_3]_3が三つの異なるCo(II)イオンと結合した構造を有していることを明らかにした。2)Fe(CN)_6^<3->とランタノイド系元素Smが一次元的に交互に配列した新しい分子磁性体を合成することに成功した。磁気特性の測定から、転移温度が約3.4K、保磁力が2000Oeであることがわかった。3)アジド分子で架橋された二核のニッケル錯体、二核のコバルト錯体を合成することに成功した。いずれの化合物も強磁性的な相互作用を示し、特異な5配位構造を有する錯体であることが分かった。4)Mn(II)-Cr(III)間に強磁性的相互作用が働く層状化合物とコバルト錯体Co(terpy)_2が複合した新物質{Mn_2(H_2O)_3[Cr(ox)_3]_2}[Co(terpy)_2]の合成に成功した。Co(terpy)_2錯体は期待したスピン転移を示さず、低温から室温まで低スピン状態であることがわかった。5)Mn(II)-Cr(III)間に強磁性的相互作用が働き、Co(terpy)_2錯体がスピン転移を示す複合材料[MnCl(H_2O)Cr(ox)_3][Co(terpy)_2]を開発することに成功した。