第一遷移金属-希土類金属系多核金属錯体に基づく単一分子磁石の創製

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近年、単一分子磁石と呼ばれる化合物が非常に注目を集めているが、これらのほとんどは第一遷移金属イオン(3d金属イオン)のクラスター化合物である。そこで我々は希土類金属イオン(4f金属イオン)に注目した。新奇3d-4f単一分子磁石の合成を目的として、N_3O_3タイプの三脚型Schiff塩基配位子1,1,1-tris(N-salicylideneaminomethyl)ethane(H_3L)のNi(II)単核錯体を錯体配位子として希土類金属イオンに配位させることで、一連のNi(II)-Ln(III)型多核錯体(Ln=Eu,Gd,Tb,Dy)を合成した。4f金属イオンの配位数を満足させるために用いた陰イオン性共存配位子の嵩だかさや架橋能の有無を考慮に入れることで、二核、三核、四核と核数の異なる錯体を系統的に作り分けることに成功した。この中の一つであるNi(II)-Dy(III)二核錯体は単一分子磁石の特徴のひとつである交流磁化率の周波数依存性を示した。現在弱い直流磁場存在下での交流磁化率の測定を共同研究者に依頼しているところである。また、この研究用いたNi(II)単核錯体を3d金属と反応させて得られる三核錯体Ni(II)-Mn(II)-Ni(II)とNi(II)-Fe(III)-Ni(II)はどちらも1-5/2-1のスピン系を持ち、互いに良く似た構造を有するが、Ni(II)-Mn(II)-Ni(II)は強磁性相互作用を示し、Ni(II)-Fe(III)-Ni(II)は反強磁性的相互作用を示した。この理由を理論研究から明らかにした。新たな錯体配位子の候補として合成した1,2-bis(2-hydroxybenzamide)ethaneの単核Co(III)錯体は平面四角形型の常磁性錯体であることが明らかになった。