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有機ラジカルを配位子とするランタノイド錯体を用いた磁性材料の研究

以有机自由基为配体的稀土配合物磁性材料研究

基本信息

批准号：
15J11497
负责人：
金友拓哉
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、ランタノイド(Ln)イオンに有機ラジカル(Rad)を組み込み、多様な構造や物性を示す物質(4f-2pヘテロスピン系錯体)の開発を目的としている。筆者が提案する分子設計より、Ln-Rad間に大きなねじれを導入したGd-ラジカル錯体を合成した。その錯体では、Ln-Rad間にスピンを平行に揃える最も強い相互作用が働くことが示された。GdイオンをTbおよびDyイオンに置き換えたLn-Rad錯体を合成した。それらの単分子磁石性能を調査した。興味深いことに、非クラマースイオンであるTbイオンを使用した錯体はクラマースイオンを使用したDy錯体よりも優れた単分子磁石性能を示した。本研究で取り扱う化合物はこれまで知られる4f-4fや4f-3d系化合物に比べて十分強い磁気的相互作用を示す。強い磁気的相互作用のために、本実験の測定温度においては分子で一つのスピンとして振る舞うように見える。一般に、クラマース性は原子に適用されるが、本研究の結果はクラマース性を分子まで拡張して適用できることを示唆した。すなわち、分子の総スピン数における偶奇(クラマース性)とSMM性能に相関がみられることを明らかにした。この研究成果は、単分子磁石をはじめとする分子性磁性体の新たな設計指針として期待できる。また、本年度では、前年度に報告した強い反強磁性的相互作用を示すGd-Rad化合物の物性をより詳細に調査した。具体的には、東京大学物性研究所および東北大学金属材料研究所と共同研究を行った。国内有数の高磁場施設の利用により、Gdイオンと相互作用する有機ラジカルのスピン状態が変化する挙動を実験的に観測した。さらに、本化合物のスピン状態を高磁場・高周波EPR測定およびその解析より明らかにした。本成果をもとに投稿した学術論文はACS Editors' Choiceに選定され、高い外部評価を得た。

This study aims at the development of organic compounds (Rad), structural and physical properties (4f-2p), and organic compounds (Ln). The author proposes to introduce molecular design and synthesis between Ln and Rad. The most powerful interaction between them is the interaction between them. Gd, Tb, Dy, Dy. Investigation of the performance of the molecular magnet The use of the wrong element in the magnetic field In this study, the magnetic interactions between the compounds of the 4f-4f and 4f-3d series are shown to be much stronger than those of the compounds of the 4f-4f and 4f-3d series. The interaction of strong magnetic field and the measurement of temperature are the main factors. The results of this study show that the molecular structure of a plant is suitable for the treatment of diseases. The number of molecules in SMM is related to the number of molecules in SMM. The results of this research are expected to be new design guidelines for molecular magnets. This year's report shows that the interaction between strong and antiferromagnetic Gd-Rad compounds has been investigated in detail The Institute of Physical Properties, University of Tokyo, and the Institute of Metal Materials, Tohoku University conducted joint research. A number of high magnetic field applications in China have been tested for their ability to change the state of organic matter through interaction. The chemical state of the compound was determined by high magnetic field and high frequency EPR. This paper is submitted to ACS Editors' Choice.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Notably Strong Antiferromagnetic Interaction in a Methylene-Bridged Bis(dihydrophenanthridin-N-oxyl)

亚甲基桥双(二氢菲啶-N-氧基)中显着强的反铁磁相互作用

DOI：
10.1246/cl.160954
发表时间：
2017
期刊：
Chemistry Letters
影响因子：
1.6
作者：
池下雅広;高橋功一;川守田創一郎;小宮成義;直田　健;和知敦史，工藤勇介，西川浩之;榊原圭織・西藪隆平・久保由冶;小林貴博,星野哲久,武田貴志,芥川智行;T. Kanetomo and T. Ishida
通讯作者：
T. Kanetomo and T. Ishida

Exchange-coupled terbium-radical complex Tb-phNO showing slow reversal of magnetization