強磁性的分子磁性体における静水・一軸加圧による計画的構造操作の追究

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「分子を構成単位とする磁性体」の最近の研究において、磁気転移温度が高いことや特異な磁気緩和を示すことから注目されている三つの物質系に対して、精力的な圧力実験を行い、機能性向上の糸口になりうる実験事実を収集することに成功した。(1)高い磁気転移温度を有するシアノ架橋錯体〔フェリ磁性体〕Mn-Cr系シアノ架橋錯体において、20GPaまでの磁気測定より、転移温度を70K付近から、5GPa付近で140K付近にまで上昇させることに成功し、GPa領域での磁性と構造の因果関係を追跡することに成功した。また、転移温度が100Kを超えるMr-Mo系においても、同様の実験に成功し、分子磁性体の分野では先駆的な高圧力実験に成功した。(2)単一次元鎖磁石系Mn-Ni系金属錯体化合物Mn-Ni系金属錯体化合物において、一次元的強磁性的相関とヤーンテラー歪による磁気異方性が要因となって、極低温域で長い磁気緩和を実現する物質群が発見されている。我々は、この系に静水圧力を印加し、磁気緩和時間の飛躍的増大をはかる試みを成功裏に終わらせた。その結果は、Phys. Rev. Bに報告をした。また、類似系として、ヤーンテラー変形を内在する単分子磁石が、反強磁性的にカップルしたいくつかの系についても、圧力実験を行い、単分子磁石が構成単位になっている磁性体特有の磁気現象を連続的構造操作の中で抽出することに成功した。(3)有機ラジカル系・環状チアジルラジカル塩BBDTA・InCl_4 BBDTA・InBr_4上記の有機ラジカル塩は、これまでにない高いスピンパイエルス転移温度を有している。上記物質に一軸的圧力を印加し、圧力印加方向と圧力値を変えることで、スピンパイエルス転移を効果的に変化させることに成功した。圧力下における磁性と構造の相関も明らかになっており、物質科学と量子物性の両面で非常に興味深い結果を得ることができた。