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Dynamics of Single Molecular Magnet 2d-networks with frustration

Research Project

Project/Area Number 22540351
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionToho University

Principal Investigator

SAITO Toshiaki  東邦大学, 理学部, 教授 (80170512)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KACHI Chihiro  東邦大学, 理学部, 准教授 (80453851)
Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsスピンアイス / 単分子磁石ネットワーク / フラストレーション / 物性実験 / ダイナミクス / 単分子磁石2次元ネットワーク / スローダイナミクス / 乱れ / 単分子磁石2次元ネットワーク / 磁気緩和 / ランダム異方性 / 単分子磁石 / 2次元磁気ネットワーク
Research Abstract

In order to realize the 2D-spin ice system, we synthesized layered single molecular magnet (SMM) networks [Mn(5-Rsaltmen)]4 [M(CN)6]A・nH_2O(M=Mn, Fe, Co; R=H, Me; A = ClO_4^-, PF6^-, CF_3SO_3^-), and measured the magnetic properties, in particular analyzing the magnetic relaxation. From the results, we found that the system with M=Mn is a strongly frustrated system, and the relaxation model is the Davidson-Cole type indicating that the system is spin ice-like. The origin of the frustration is a competition between the orthogonally oriented two uniaxial axes of the single molecular magnet unit and the ferromagnetic interaction between the SMM unit and the M complex in 2D plane. We also observed that for a disorder introduced system (M = Mn1-_xFe_x), the spin ice state of x=0 is melted for x=0.1 and ordered into a randomly frozen state for x>0.3. In addition, the relation between the structure and the magnetic properties is studied for various M, R, and A.

Report

(4 results)
  • 2012 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (37 results)

All 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (33 results)

  • [Journal Article] Homochiral 1D Helical Chain Based on an Achiral Cu(II) Complex2012

    • Author(s)
      Chihiro Kachi-Terajima, Megumi Ishii, Toshiaki Saito, Chikahide Kanadani, Takunori Harada, and Reiko Kuroda
    • Journal Title

      Inorg. Chem

      Volume: 51 Issue: 14 Pages: 502-7507

    • DOI

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    • Author(s)
      Chihiro Kachi-Terajima, Katsuya. Yanagi, Toru. Kaziki, Takafumi. Kitazawa, Miki. Hasegawa
    • Journal Title

      Dalton Trans.

      Volume: 40 Issue: 10 Pages: 2249-2256

    • DOI

      10.1039/c0dt01046d

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    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 39 Issue: 2 Pages: 94-95

    • DOI

      10.1246/cl.2010.94

    • NAID

      10027176953

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Published: 2010-08-23   Modified: 2020-05-15  

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