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分子磁性体における双安定性の構築とその制御

研究課題

研究課題/領域番号 15087103
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋大学

研究代表者

阿波賀 邦夫  名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 教授 (10202772)

研究分担者 藤田 渉  名古屋大学, 大学院理学研究科, 助手 (50292719)
岩坂 正和  千葉大学, 工学部, 助教授 (90243922)
照井 通文  情報通信機構, 基礎先端部門, 主任研究員 (50359098)
岡本 博  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (40201991)
渡辺 芳人  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10201245)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
83,000千円 (直接経費: 83,000千円)
2006年度: 12,700千円 (直接経費: 12,700千円)
2005年度: 27,100千円 (直接経費: 27,100千円)
2004年度: 16,900千円 (直接経費: 16,900千円)
2003年度: 26,300千円 (直接経費: 26,300千円)
キーワード双安定性 / 分子磁性体 / ナノ磁石 / 光誘起相転移
研究概要

無機物と有機物の中間に位置するような環状チアジルラジカルを研究対象に選び、新規物性開拓に努めた。その結果、誘導体TTTAにおいて常磁性-反磁性双安定性の光および圧力制御に成功し、高い転移温度をもつ有機強磁性体BBDTA塩を得ることができた。研究期間の後半には、局在と非局在電子系の狭間で見られるような、BDTA塩において配位子-対イオン変換を伴う電荷移動相転移の発見し、NT塩では電荷秩序状態における非線形電気伝導の発現を見出した。そのほか、チアジアゾール環をもつポルフィラジン化合物において、自己集積薄膜の作製に成功し、電気化学ドーピングによってエレクトロクロミズムや電気伝導度の著しい上昇を見出した。
一方、単分子磁石の研究では、Mn12の化学修飾によってその磁気異方性の起源に対して分子論的な洞察を与えたほか、研究を大きく展開し、このようなクラスター錯体が2次電池の活物質となることを実証した。
さらに、サブミクロン中空球殻磁性体の合成に挑戦し、500nm程度のポリスチレン・ビーズをテンプレートとし金属水酸化物を表面に均一沈殿させ、その後水素下あるいは空気中でか焼することによって、hcp-およびccp-Co、α-Fe、α-Fe_2O_3(ヘマタイト)、Fe_3O_4(マグネタイト)など、様々な磁性体においてこの構造を実現した。温度に著しく依存する保磁力など、特異な磁性を見出すことができた。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (28件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] Coordination bond formation at charge-transfer phase transition in (BDTA)_2[Co(mnt)_2]2006

    • 著者名/発表者名
      Fujita, K. Awaga
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 128

      ページ: 1084-1085

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multi-dimensional crystal structures and unique solid-state properties of heterocyclic thiazyl radicals and related materials2006

    • 著者名/発表者名
      K.Awaga, T.Tanaka, T.Shirai, M.Fujimori, Y.Suzuki, H.Yoshikawa, W.Fujita
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Japan 79

      ページ: 25-34

    • NAID

      10017169752

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Low-field negative resistance effect in a charge-ordered state of thiazyl radical crystals2006

    • 著者名/発表者名
      K.Okamoto, T.Tanaka, W.Fujita, K.Awaga, T.Inabe
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed 45

      ページ: 4515-4518

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Coordination bond formation at charge-transfer phase transition in (BDTA)2[Co(mnt)2]2006

    • 著者名/発表者名
      Fujita, K. Awaga
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 128

      ページ: 1084-1085

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Low-field negative resistance effect in a charge-ordered state of thiazyl radical crystals2006

    • 著者名/発表者名
      K.Okamoto, T.Tanaka, W.Fujita, K.Awaga, T.Inabe
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed. 45

      ページ: 4515-4518

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ferromagnetic ordering of S=1/2 Heisenberg ferromagnetic chains in organic magnet β-BBDTA・GaBr_42006

    • 著者名/発表者名
      K.Shimizu, T.Gotohda, T.Matsushita, N.Wada*, W.Fujita, K.Awaga, Y.Saiga, D.Hirashima
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 74

      ページ: 172413-172413

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Coordination bond formation at charge-transfer phase transition in (BDTA)_2[Co(mnt)_2]2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Umezono, W.Fujita, K.Awaga
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 128

      ページ: 1084-1085

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Novel spin transition observed in two quasi-one-dimensional spin system based on [M(mnt)_2]^- monoanion compounds (M=Ni or Pt; mnt^<2->=maleonitriledithiolate)2006

    • 著者名/発表者名
      X.M.Ren, S.Nishihara, T.Akutagawa, S.Noro, T.Nakamura*, W.Fujita, K.Awaga
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett. 418

      ページ: 423-427

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Quasi-one-dimensional molecular magnets based on derivatives of (fluorobenzyl) pyridinium with the [M(mnt)_2] monoanion (M= Ni, Pd or Pt; mnt^<2->=maleonitriledithiolate) : Syntheses, crystal structures and magnetic pronerties2006

    • 著者名/発表者名
      X.M.Ren, S.Nishihara, T.Akutagawa, S.Noro, T.Nakamura*, W.Fujita, K.Awaga, Z.P.Ni, J.L.Xie, Q.J.Meng, R.K.Kremer
    • 雑誌名

      Dalton Transactions 16

      ページ: 1988-1994

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A one-dimensional coordination polymer, BBDTA・InCl_4 : Possible spin-Peierls transition with high critical temperature of 108 K2006

    • 著者名/発表者名
      W.Fujita*, K.Awaga, R.Kondo, S.Kagoshima
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 128

      ページ: 6016-6017

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Low-field negative resistance effect in a charge-ordered state of thiazyl radical crystals2006

    • 著者名/発表者名
      K.Okamoto, T.Tanaka, W.Fujita, K.Awaga*, T.Inabe
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed. 45

      ページ: 4515-4518

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] [BDTA]_2[Cu(mnt)_2]: An almost perfect one-dimensional magnetic material.2005

    • 著者名/発表者名
      S.S.Staniland, W.Fujita, Y.Umezono, K.Awaga K, P.J.Camp, S.J.Clark, N.Robertson
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. 44

      ページ: 546-551

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Coexistence of ferromagnetic and antiferromagnetic interactions and magnetic ordering in the alternating stacking structure of (BDTA) [Ni(mnt)_2]: Possible supramolecular superexchange mechanism.2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Umezono, W Fujita, K.Awaga
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett. 409

      ページ: 139-143

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural phase transition driven by spin-lattice interaction in a quasi-one-dimensional spin system of [1-(4-'iodobenzyl)pyridinium][Ni(mnt)_2].2005

    • 著者名/発表者名
      X.M.Ren, T.Akutagawa, S.Nishihara, T.Nakamura, W.Fujita, K.Awaga
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 109

      ページ: 16610-16615

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Tetrakis(thiadiazole)porphyrazines. 4. Direct Template Synthesis, Structure, General Physicochemical Behavior, and Redox Properties of Al^<III>, Ga^<III>, and In^<III> Complexes.2005

    • 著者名/発表者名
      M.P.Donzello, R.Agostinetto, S.S.Ivanova, M.Fujimori, Y.Suzuki, H.Yoshikawa, J.Shen, K.Awaga, C.Ercolani, K.M.Kadish, P.A.Stuzhin
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. 44

      ページ: 8539-8551

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic susceptibility and magnetization of slightly distorted Kagome magnet, m-EPYNN-BF_4.2005

    • 著者名/発表者名
      T.Gotohda, Y.Kugimiya, N.Hamaguchi, T.Matsushita, N.Wada.W.Fujita, K.Awaga
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Solids 66

      ページ: 1446-1449

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Pressure effects on an organic radical ferromagnet γ-phase BBDTA-GaCl_<4->.2005

    • 著者名/発表者名
      M.Mito, M.Fujino, H.Deguchi, S.Takagi, W.Fujita, K.Awaga
    • 雑誌名

      Polyhedron 24

      ページ: 2501-2504

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystal structure and magnetic properties of a thiazyl organic ferromagnet, BBDTA-GaCl_4 with T_c=7.0 K2004

    • 著者名/発表者名
      W.Fujita, K.Awaga
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett. 388

      ページ: 186-189

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure and magnetic properties of single-molecule magnet [Mn_<11>CrO_<12>(O_2CCH_3)_<16>(H_2O)_4]-2CH_3COOH-4H_2O : Magnetization manipulation and dipolar-biased tunneling in Mn11Cr/Mn12 mixed crystal2004

    • 著者名/発表者名
      H.Hachisuka, K.Awaga, T.Yokoyama, T.Kubo, T.Goto, H.Nojiri
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 70

      ページ: 104427-104427

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation and Magnetic Properties of Hollow Nano-Spheres of Cobalt and Cobalt Oxide : Drastic Cooling-Field Effects on Remnant Magnetization of Antiferromagnet2004

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, K.Hayashida, Y.Kozuka, A.Horiguchi, K.Awaga, S.Bandow, S.Iijima
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 85

      ページ: 5287-5289

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Crystal structure and magnetic properties of a thiazyl organic ferromagnet, BBDTA・GaC14 with Tc=7.0 K2004

    • 著者名/発表者名
      W.Fujita, K.Awaga
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett. 388

      ページ: 186-189

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure and magnetic properties of single-molecule magnet [MniiCrO12(O2CCH3)16(H2O)4]・CH3COOH・4H2O :,Magnetization manipulation and dipolar-biased tunneling in Mn11Cr/Mn12 mixed crystal2004

    • 著者名/発表者名
      H.Hachisuka, K.Awaga, T.Yokoyama, T.Kubo, T.Goto, H.Nojiri
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 70

      ページ: 104427-104427

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Crystal structure and magnetic properties of a thiazyl organic ferromagnet, BBDTA・GaCl_4 with T_c=7.0 K2004

    • 著者名/発表者名
      W.Fujita W, K.Awaga
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett 388

      ページ: 186-189

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural phase transition in two-dimensional kagome antiferromagnet m-N-methylpyridinium α-nitronyl nitroxide・BF_4・1/3(Acetone)2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kambe, Y.Nogami, K.Oshima, W.Fujita, K.Awaga
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Japan 73

      ページ: 796-799

    • NAID

      110001974346

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Pressure effects on magnetic bistability in a heterocyclic thiazyl radical TTTA2004

    • 著者名/発表者名
      T.Tanaka, W.Fujita, K.Awaga
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett 393

      ページ: 150-152

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Packing Motifs and Magneto-Structural Correlations in Crystal Structures of Metallo-Tetrakis(1,2,5-thiadiazole)porphyrazine Series, TTDPzM (M=H_2, Fe, Co, Ni, Cu, Zn)2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Suzuki, M.Fujimori, H.Yoshikawa, K.Awaga
    • 雑誌名

      Chem.Euro.J 10

      ページ: 5158-5164

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure and magnetic properties of single-molecule magnet [Mn_<11>CrO_<12>(O_2CCH_3)_<16>(H_2O)_4]・2CH_3COOH・4H_2O : Magnetization manipulation and dipolar-biased tunneling in Mn11Cr/Mn12 mixed crystal2004

    • 著者名/発表者名
      H.Hachisuka, K.Awaga, T.Yokoyama, T.Kubo, T.Goto, H.Nojiri
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 70

      ページ: 104427-104427

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation and Magnetic Properties of Hollow Nano-Spheres of Cobalt and Cobalt Oxide : Drastic Cooling-Field Effects on Remnant Magnetization of Antiferromagnet2004

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshikawa, K.Hayashida, Y.Kozuka, A.Horiguchi, K.Awaga, S.Bandow, S.Iijima
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett 85

      ページ: 5287-5289

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 分子クラスター二次電池2007

    • 発明者名
      阿波賀邦夫, 吉川浩史, 和田潤
    • 権利者名
      名古屋大学, 日本化成
    • 出願年月日
      2007-02-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Goto, T.Koshiba, T.Kubo, K.Awaga: "Transverse and longitudinal relaxations of Mn-55 in the molecular cluster magnet Mn_<12>O_<12>(CH_3COO)_<16>(H_2O)_4"Phys.Rev.B. 67. 104408 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Suzuki, K.Takeda, K.Awaga: "Enhancement of Jahn-Teller isomerism in Mn12Ac under high quasi-hydrostatic pressure"Phys.Rev.B. 67. 132402 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsuzaki, W.Fujita, K.Awaea, H.Okamoto: "Photoinduced phase transition in an organic radical crystal with room-temperature optical and magnetic bistability"Phys.Rev.Lett. 91. 017403 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujimori, Y.Suzuki, H.Yoshikawa, K.Awaga: "Packing Motifs in Porphyrazine Macrocycles Carrying Peripherally-Annulated Thiadiazole Rings : Crystal Growths of Metal-Free and Cobalt Tetrakis(1,2,5-thiadiazole)porphyrazines"Angew.Chem.Int.Ed.. 42. 5780-5786 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

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