安定有機ラジカルを用いた分子性強磁性体の開発に関する研究

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我々の研究グループは、完全に有機物よりなる強磁性体を開発し続けているが、我々の提唱しているσ電子系を通した磁気的相互作用のメカニズムの妥当性を明らかにするために、いくつかの試料について、完全重水素置換体の磁性や、極低温μSRのよる磁性の次元性などを明らかにした。また、TEMPOラジカル置換基を持たせたフラーレンC_<60>分子のTDAE錯体を合成し、その磁性を調べた。今年度新たに分子設計、合成検討された化合物類は、π電子共役系で安定化されたラジカル、例えば、芳香族環を有するニトロキシドラジカル等である。これらはπ共役系同士が空間的に接近することで相互作用が増大する可能性がある。実際ビスビフェニリルニトロキシドやベンズイミダゾールオキシルオキシド誘導体で本研究室で開発されたものの中で最高のワイス定数をもつものを見出した。5,6-ジヒドロフェナントリジノキシル誘導体では、分子間の強・反強磁性的相互作用を結晶構造解析に基づいて解析した。電導性と磁性の共存する系は現在大変興味が持たれており、合成強磁性金属は新たなターゲットである。有機電導性錯体を与えやすいTCNQ類を用いた銅錯体は電導性の面では半導体であったが、磁性の面では10Kの強磁性相転移が見出された。またBEDT-TTFを用いた錯体で、アニオンに有機ラジカルアニオンを用いたものを合成した。ラジカル部位が電解条件で損なわれるなどの問題点を明らかにした。別のアプローチとして、スピン源として遷移金属イオンを用い芳香族環としてピリミジンで架橋配位させ、d軌道上のスピンを平行にすることを行っている。ピリミジンを架橋配位子とするハロゲン化コバルト錯体についても強磁性相転移が見られた。