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光スイッチング機能を有する単分子量子磁石

Research Project

Project/Area Number 14F04031
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Inorganic chemistry
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

山下 正廣  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60167707)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) LI ZHAOYANG  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsスピンクロスオーバー錯体 / フォトクロミック分子 / ヒステリシス / 単分子量子磁石 / 光スイッチング機能
Outline of Annual Research Achievements

最初の目的の錯体[FeIII(H-5-Br-thsa-Me)(5-Br-thsa-Me)]H2Oの温度変化の単結晶X線構造解析、X線散漫散乱、温度変化の磁化率測定、可視―紫外分光測定、などを行った。この錯体は単核錯体であるが、水素結合により6量体を結晶中で形成していた。温度変化の磁化率測定の結果、3ステップのヒステリシスをもつスピンクロスオーバー挙動を示すことが明らかになった。その電子状態(スピン状態)について詳細に検討した結果、高温から温度を低下するに連れて、【6個全部の鉄(3価)分子が高スピン⇔4個が高スピン+2個が低スピン⇔2個が高スピン+4個が低スピン⇔6個全部の分子が低スピン】、のように3ステップでスピンクロスオーバー現象を示すことが分かった。これは単核錯体としては世界で初めての結果である。このことを確証するには鉄のメスバウアースペクトル測定が最有力であるが、Br原子を配位子に含んでいるために普通のメスバウアースペクトルの測定は不可能であると言われていた。ところが、この論文(Angew. Chem. Intl. Ed.)を見たポルトガルの放射科学研究所のProfessor Manuel Almeidaから、100mgの試料があれば、特殊な方法で鉄(3価)のメスバウアースペクトルの測定が可能であるとのメールを頂いたので、すでに試料を送って測定結果待ちの状態である。
また、鉄(3価)イオンをシアノ基とフォトクロミック分子であるジチアルエテン分子で架橋した4核錯体においても大変興味深いスピンクロスオーバー現象を観測しており、現在、論文に投稿中(Angew.Chem.Intl.Ed.)である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] ハイデルベルク大学(ドイツ)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] 浦項工科大学(韓国)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] リスボン大学(ポルトガル)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Direct Observation of Ordered [4HS-2LS] and [2HS-4LS] Intermediate States of an Iron(III) Three-Step Spin-Crossover Complex2016

    • Author(s)
      L. Zhaoyang, H.Ohtsu, T. Kojima, J. W. Dai, T. Yoshida, B. K. Breedlove, W. X. Zhang, H. Iguchi, O. Sato, M. Kawano, and M. Yamashita
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.,

      Volume: 55 Pages: 5184-5189

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Cyano-Bridged [FeIII4NiII2] Hexanuclear Single-Molecule Magnet2015

    • Author(s)
      Zhao-Yang Li
    • Organizer
      41st International Conference on Coordination Chemistry
    • Place of Presentation
      香港(中国)
    • Year and Date
      2015-07-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Modulation of Single-Chain Magnets (SCMs) Assembled in 1D and 2D Network2015

    • Author(s)
      Zhao-Yang, Masahiro Yamashita
    • Organizer
      The 95th Annual Meeting of The Chemical Society of Japan
    • Place of Presentation
      Chiba, Japan
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Two Cyano-Bridged Single-Chain Magnets through Chemical Modification2014

    • Author(s)
      Zhao-Yang Li, Koichi Kagesawa, Masahiro Yamashita
    • Organizer
      The 64th Conference of Japan Society of Coordination Chemistry
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2014-09-18 – 2014-09-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Cyano-Bridged [Fe(III)4Ni(II)2] Hexanuclear Single-Molecule Mmagnets2014

    • Author(s)
      Zhao-Yamg Li, Kim R. Dunbar, Masahiro Yamashita
    • Organizer
      The 29th Annual Meeting of Chinese Chemical Society
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2014-08-04 – 2014-08-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Cyano-Bridged [Fe(III)4Ni(II)2] Hexanuclear Single-Molecule Mmagnets2014

    • Author(s)
      Zhao-Yang Li, Kim R. Dunbar, Masahiro Yamashita
    • Organizer
      The 41st International Conference on Coordination Chemistry (ICCC41)
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2014-07-21 – 2014-07-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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