単分子磁石連結による量子-バルク変換の磁気モニターと量子磁性制御

利用单分子磁耦合的量子体转换的磁监测和量子磁控制

• 批准号: 05J07097
• 负责人: 中田 一弥
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kanagawa Academy of Science and Technology (2007)Tohoku University (2005-2006)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J07097/
• 关键词: 単分子磁石; 量子磁性; 磁性微粒子; 集積化; 分子磁性; マンガン錯体; ネットワーク化合物; 磁気異方性

本研究者は米国マサチューセッツ工科大学にて新しい量子素子となりうる磁気微粒子を開発し、それを低次元(一次元)に連結した一次元微粒子鎖の開発と、その構造に基づく特異的な性質について研究を行った。磁気微粒子は一般的に球形であり低次元集積体の構築は極めて困難であるため、これまでの研究範囲は三次元集積体をターゲットにしたものがほとんどであった。本研究では、磁気微粒子の表面に特殊な配位子コーティングをすることで、磁気微粒子を連結することができることを明らかにした。すなわち、配位子として二種類の炭素鎖長の異なるカルボン酸を磁気微粒子表面上にコーティングしたところ、配位子の配列に相分離が生成し、同時に化学反応に活性な二箇所の特異点を微粒子表面上の対称的な位置に発生させることができた。この構造相分離は珍しい現象であり、かつ、生成した化学活性な特異点は選択性のある反応場として利用することができる。微粒子間の架橋剤であるジカルボン酸を用いたところ、化学活性な特異点が選択的に反応し微粒子を架橋することで一次元鎖を形成することがわかった。透過型電子顕微鏡では、平均長100nmの一次元微粒子鎖が確認された。またその磁気挙動を検討したところ、一次元構造に基づく強磁性を発現し、従来の三次元集積体に見られなかった興味ある磁性が明らかになった。本研究は、既存の方法では困難であった微粒子の一次元鎖の構築法を提供するとともに、一次元微粒子の特異な磁気挙動についても詳細に明らかにした点で重要なテーマである。その証拠に、本研究は現在、Advanced Materialsに投稿中であり、minor revisionの後にpublishされる予定である。

This researcher is working on the development of new quantum particles, the development of low-dimensional (primary) links, the development of primary particle locks, and the study of fundamental and specific properties at the University of Technology in China. Magnetic particles are generally spherical, and the construction of low-dimensional aggregates is difficult. This research aims to clarify how special ligands can be formed on the surface of magnetic particles and how magnetic particles can be connected. The coordination phase separation of the ligand and the ligand on the surface of the magnetic particle is generated, and the chemical reaction activity of the two specific sites on the surface of the particle is generated. The structural phase separation is a phenomenon of chemical activity, selectivity, and utilization. The bridge between the particles is formed by the reaction between the particles and the chemical activity. Transmission electron micromirrors with average length of 100nm were used to identify primary particles. The magnetic properties of the first and second dimensional structures are discussed in detail. This study is difficult to provide a method for the construction of a first dimensional lock for micro-particles. It is important to provide a detailed description of the magnetic properties of micro-particles. This study is currently in progress, Advanced Materials is in progress, minor revision is in progress, publication is scheduled.

项目成果

Two-Dimensional Coordination Networks of [Mn_4] Single-Molecule Magnets : Heat Capacity Measurements

[Mn_4] 单分子磁体的二维配位网络：热容量测量

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Phys. Soc. Jpn. 76
• 作者: T. Fujisaki;Y. Nakazawa;M.Oguni;K. Nakata;M. Yamashita;L. Lecren;andH. Miyasaka
• 通讯作者: andH. Miyasaka

Self-Assembled Nanostructured Chains from Superparamagnetic Nanoparticles.

来自超顺磁性纳米颗粒的自组装纳米结构链。

• 期刊: Advanced Mater (掲載確定)
• 作者: Nakata;他
• 通讯作者: 他

Two-dimensional networks based on Mn4 complex linked by dicyanamide anion: from single-molecule magnet to classical magnet behavior.

• DOI: 10.1021/ja0574062
• 发表时间: 2006-02
• 期刊: Journal of the American Chemical Society
• 影响因子: 15
• 作者: H. Miyasaka;K. Nakata;L. Lecren;C. Coulon;Y. Nakazawa;T. Fujisaki;K. Sugiura;M. Yamashita

A mixed-valence Mn_6 cluster capped by nitronyl nitroxide units

硝基硝基氧单元封端的混合价 Mn_6 团簇

• 发表时间: 2005
• 期刊: Polyhedron 24
• 作者: H.Miyasaka;R.Clerac;G.-Q.Bian et al.;Kazuya Nakata
• 通讯作者: Kazuya Nakata