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メゾスコピック領域にあるスピンクロスオーバー錯体創生と新規量子効果

Research Project

Project/Area Number 12J08498
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Functional materials/Devices
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

西 晃史朗  熊本大学, 大学院自然科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords錯体 / スピンクロスオーバー / イミダゾール / 共同効果 / クラスター
Research Abstract

本研究は、メゾスコピック領域にあるスピンクロスオーバー(SCO)錯体の創生と新規量子効果の実現を研究目的とする。SCO現象は分子間の共同効果によりヒステリシスや多段階スピン転移が出現する。ところが、分子間の共同効果とスピン転移パラメーター(転移温度、ヒステリシス幅、多段階スピン転移)との相関は解明されていない。これまでに多数の次元性SCO錯体や単分子のSCO錯体が合成されているが、その挙動は統一性に欠け、充分には理解されていない。本研究では4核クラスターSCO錯体の構成要素を変化させて系統的な合成をおこない、共同効果が顕著な錯体を実現するとともに、光、熱とスピン挙動の関係解明に取り組む。
前年度の研究で合成された[Fe(HL^<n-Hexy1>)_3] C1Y(Y=AsF_6, SbF_6)によって小さいカウンターイオンのほうがよりすぐれたスピン転移挙動が期待できることが示唆されたため、PF6よりもさらにサイズの小さいBF_4やCIO_4を用いた錯体を合成した。結晶形から2つの錯体はPF_6錯体と同様に4核クラスター構造をとっていることが示唆された。また、サーモクロミズムも示したためSCO錯体であることも分かった。今後はX線構造解析ができる程度の結晶を合成し詳しい結晶構造と磁性について考察する。
クラスター内で段階的にスピン転移が起きることを確かめるためにSCOを起こさずFe(II)と同形構造をとりやすいNi(II)やZn(II)を用いた錯体を合成し鉄錯体と混晶を作る実験を行った。X線構造解析の結果、2錯体はともにFe錯体と同形構造をとっていることが分かった。さらにそれらを用いたFe-Ni, Fe-Zn混合錯体も結晶化することが分かった。今後はより質の高い混合錯体を合成し各種測定を行うとともに、FeとNi, Znの混合比を変えて多段階転移と4核クラスター構造との関係について解明する。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2013 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Syntheses, three types of hydrogen-bonded assembly structures, and magnetic properties of [Fe^<III>(Him)_2 (hapen)]Y-solvent (Him=imidazole, hapen=N, N-bis (2-hydroxyacetophenylidene) ethylenediamine, y=BPh_4- CF_3 SO_3- PF_6- CIO_4-, and BF_4)2013

    • Author(s)
      Masataka Koike, Keishiro Murakami, Takeshi Fujinami, Koshiro Nishi, Naohide Matsumoto, Yukinari Sunatsuki
    • Journal Title

      Inorganica Chimica Acta

      Volume: 399 Pages: 185-192

    • DOI

      10.1016/j.ica.2013.01.021

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Syntheses, structures, and magnetic properties of acetato- and diphenol ato-bridged 3d-4f binuclear complexes [M(3-MeOsaltn)(MeOH) x(ac) Ln(hfac)_2](M = Zn^<II>, Cu^<II>, Ni^<II>, Co^<II> ; Ln=La^<III>, Gd^<III>, Tb^<III>, Dy^<III> ; 3-MeOsaltn=N, N-Bis- (3-methoxy-2-oxybenzylidene)-1,3-propanediaminato ; Ac = Acetato ; Hfac=Hexafluoroacetylacetonato ; X=0or1)2013

    • Author(s)
      Masaaki Towatari, Koshiro Nishi, Takeshi Fujinami, Naohide Matsumoto, Yukinari Sunatsuki, Masaaki Kojima, Naotaka Mochida, Takayuki Ishida, Nazzareno Re, Jerzy Mrozinski
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 52 Issue: 10 Pages: 6160-6178

    • DOI

      10.1021/ic400594u

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Carbonato-Bridged Ni^<II>_2Ln^<III>_2 (Ln^<III>=Gd^<III>, Tb^<III>, Dy^<III>) Complexes Generated by Atmospheric CO_2 Fixation and Their Single-Molecule-Magnet Behavior : [([μ_4-CO_3) 2{Ni^<II>(3-MeOsaltn)(MeOH or H_2O)Ln^<III>(NO_3)}2]-solvent [3-MeOsaltn=N,N'-Bis(3-methoxy-2-oxybenzylidene)-1,3-propanediaminato]2013

    • Author(s)
      Soichiro Sakamoto, Takeshi Fujinami, Koshiro Nishi, Naohide Matsumoto, Naotaka Mochida, Takayuki Ishida, Yukinari Sunatsuki, Nazzareno Re
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 52 Issue: 12 Pages: 7218-7299

    • DOI

      10.1021/ic4008312

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stepwise Spin Transition and Hysteresis of a Tetrameric Iron(II) Complex, fac-[Tris(2-methylimidazol-4-ylmethylidene-n-hexylamine)]iron(II) Chloride Hexafluorophosphate, Assembled by Imidazole…Chloride HydrogenBonds2013

    • Author(s)
      Koshiro Nishi, Hiroki Kondo, Takeshi Fujinami, Naohide Matsumoto, Seiichiro Iijima, Malcolm A. Halcrow, Yukinari Sunatsuki,and Masaaki Kojima
    • Journal Title

      European journal of inorganic chemistry

      Volume: 2013 Issue: 5-6 Pages: 927-933

    • DOI

      10.1002/ejic.201201298

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 4-ホルミルイミダゾール類とモノアミンの縮合物を配位子とするトリス型鉄(II)錯体のキラル集積と多様なスピンクロスオーバー2013

    • Author(s)
      西晃史朗・松本尚英・砂月幸成
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀)
    • Year and Date
      2013-03-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ベンジルアミンまたはフェネチルアミンとイミダゾール基を含む2座配位子のトリス型鉄(II)錯体の1次元梯子型およびキュバン型集積構造とスピン転移2012

    • Author(s)
      西晃史朗・古荘大輔・松本尚英
    • Organizer
      第49回化学関連支部合同九州大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(福岡)
    • Year and Date
      2012-06-30
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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