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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Development of multifunctional single molecule magnet carbon nanomaterials

Research Project

Project/Area Number 15K05467
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

加藤 恵一  東北大学, 理学研究科, 助教 (80374742)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2020-03-31
Keywords単分子磁石 / フラーレン / 超分子化学 / カーボンナノチューブ / 磁気異方性 / スピンダイナミクス
Outline of Annual Research Achievements

申請者は、単分子磁石(SMM)-ナノカーボン材料ハイブリット化合物を合成し、その構造と物性の関係について明らかにし、分子スピントロニクス材料の可能性を探る。
最終年度はC80ゲージを有する二核Dy錯体Dy2ScN@C80内包単層カーボンナノチューブ(SWCNT)を合成し、単核DySc2N@C80との比較を行った。二核Dy錯体Dy2ScN@C80は単核DySc2N@C80に比べて、SMM特性が優れていることが報告されている。Dy2ScN@C80@SWCNTのTEM像からSWCNT内に丸い円形の像が1次元に配列していることが確認できた。またEDXからは、Dy、Scの特性X線に対応するピークが見られた。またそのピーク比からおよそDy : Sc = 2 : 1であることが確認された。これらの結果から、Dy2ScN@C80のSWCNTへの内包が確認できた。Dy2ScN@C80@SWCNTの直流磁化率測定からのブロッキング温度が約4 Kであることが示唆される。1.8Kの磁化曲線からは約5 Kまでヒステリシスの開きを確認する事が出来た。これらの結果から、Dy2ScN@C80はSWCNT内においてもSMM特性を失うことなく、磁気特性を保持できることが確認された。

  • Research Products

    (16 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] KIT Physikalisches Institut/KIT Institute of Nanotechnology(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      KIT Physikalisches Institut/KIT Institute of Nanotechnology
  • [Int'l Joint Research] CNRS Institut Neel(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      CNRS Institut Neel
  • [Journal Article] Manipulation of the Coordination Geometry along the C4 Rotation Axis in a Dinuclear Tb3+ Triple‐Decker Complex via a Supramolecular Approach2020

    • Author(s)
      Katoh Keiichi、Yasuda Nobuhiro、Damjanovi? Marko、Wernsdorfer Wolfgang、Breedlove Brian K.、Yamashita Masahiro
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1002/chem.201905400

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Magnetic Hysteresis of Single-Molecule Magnets Adsorbed on Ferromagnetic Substrate2019

    • Author(s)
      Qi Zhi Kun、Mishra Puneet、Ara Ferdous、Oka Hirofumi、Sainoo Yasuyuki、Katoh Keiichi、Yamashita Masahiro、Komeda Tadahiro
    • Journal Title

      ACS Nano

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      doi.org/10.1021/acsnano.9b04428

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous Spin‐Crossover Transition and Conductivity Switching in a Dinuclear Iron(II) Coordination Compound Based on 7,7′,8,8′‐Tetracyano‐ p ‐quinodimethane2019

    • Author(s)
      Ishikawa Ryuta、Ueno Shuya、Nifuku Shoei、Horii Yoji、Iguchi Hiroaki、Miyazaki Yuji、Nakano Motohiro、Hayami Shinya、Kumagai Shohei、Katoh Keiichi、Li Zhao‐Yang、Yamashita Masahiro、Kawata Satoshi
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 26 Pages: 1278~1285

    • DOI

      doi.org/10.1002/chem.201903934

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spin properties of single-molecule magnet of double-decker Tb(III)-phthalocyanine (TbPc2) on ferromagnetic Co film characterized by spin polarized STM (SP-STM)2019

    • Author(s)
      Ara Ferdous、Oka Hirofumi、Sainoo Yasuyuki、Katoh Keiichi、Yamashita Masahiro、Komeda Tadahiro
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 125 Pages: 183901~183901

    • DOI

      doi.org/10.1063/1.5079964

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detailed Analysis of the Crystal Structures and Magnetic Properties of a Dysprosium(III) Phthalocyaninato Sextuple‐Decker Complex: Weak f?f Interactions Suppress Magnetic Relaxation2019

    • Author(s)
      Horii Yoji、Katoh Keiichi、Sugimoto Kunihisa、Nakanishi Ryo、Breedlove Brian K.、Yamashita Masahiro
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 25 Pages: 3098~3104

    • DOI

      doi.org/10.1002/chem.201805368

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Series of Chloranilate-Bridged Dinuclear Lanthanide Complexes: Kramers Systems Showing Field-Induced Slow Magnetic Relaxation2019

    • Author(s)
      Ishikawa Ryuta、Michiwaki Shoichi、Noda Takeshi、Katoh Keiichi、Yamashita Masahiro、Kawata Satoshi
    • Journal Title

      Magnetochemistry

      Volume: 5 Pages: 30~30

    • DOI

      doi.org/10.3390/magnetochemistry5020030

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relationship between the Coordination Geometry and Spin Dynamics of Dysprosium(III) Heteroleptic Triple-Decker Complexes2019

    • Author(s)
      Sato Tetsu、Matsuzawa Satoshi、Katoh Keiichi、Breedlove Brian K.、Yamashita Masahiro
    • Journal Title

      Magnetochemistry

      Volume: 5 Pages: 65~65

    • DOI

      doi.org/10.3390/magnetochemistry5040065

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 低配位ランタノイド錯体の合成、及び磁気特性2020

    • Author(s)
      Tetsu SATO, Keiichi KATOH, Brain K BREEDLOVE, Masahiro YAMASHITA
    • Organizer
      日本化学会 第100回春季年会
  • [Presentation] 二層積層型イットリウム(III)-フタロシアニン錯体における分子間磁気的相互作用の理論研究2019

    • Author(s)
      池永和輝・北河康隆・加藤恵一・山下正廣・中野雅由
    • Organizer
      第69回錯体化学討論会
  • [Presentation] Theoretical study of substitution effect on f-pi magnetic interaction in TbPc2 complex2019

    • Author(s)
      Yasutaka Kitagawa, Kazuki Ikenaga, Hayato Tada, Iori Era, Keiichi Katoh, Masahiro Yamashita, Masayoshi Nakano
    • Organizer
      第69回錯体化学討論会
  • [Presentation] Magnetic anisotropy of ErPc22019

    • Author(s)
      Tetsu SATO, Keiichi KATOH, Brain K BREEDLOVE, Masahiro YAMASHITA
    • Organizer
      第69回錯体化学討論会
  • [Presentation] Comprehensive studies for structural and magnetic properties of terbium(III) phthalocyaninato multiple-decker complexes in high-valence states2019

    • Author(s)
      Yoji HORII, Keiichi KATOH, Marko DAMJANOVIC, Masahiro YAMASHITA
    • Organizer
      第69回錯体化学討論会
  • [Presentation] エルビウムイオンの磁気異方性2019

    • Author(s)
      Tetsu SATO, Keiichi KATOH, Brain K BREEDLOVE, Masahiro YAMASHITA
    • Organizer
      第13回分子科学討論会
  • [Presentation] Magnetic anisotropy of ErPc22019

    • Author(s)
      Tetsu SATO, Keiichi KATOH, Brain K BREEDLOVE, Masahiro YAMASHITA
    • Organizer
      7th Asian Conference on Coordination Chemistry
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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