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2005 Fiscal Year Annual Research Report

配位空間に凝集した酸素分子の異常磁性の解明

Research Project

Project/Area Number 16074210
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

小林 達生  岡山大学, 大学院自然科学研究科, 教授 (80205468)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小手川 恒  岡山大学, 大学院自然科学研究科, 助手 (30372684)
金道 浩一  東京大学, 物性研究所, 教授 (20205058)
美田 佳三  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助手 (40231617)
Keywords多孔性配位高分子 / 酸素分子 / 強磁場磁化過程
Research Abstract

本研究ではミクロ孔をもつ配位高分子に吸着した酸素分子の磁性研究を行なっている.O_2(S=1)では分子間力に磁気的相互作用が大きく関与していることから,「磁場誘起再配列機構」による磁化過程の異常が予測される.これは従来研究されているd電子系低次元磁性体では見られない新しい量子効果であり,その並び方によって多彩な磁気的振舞いが期待される.
CPL-1やCPL-p1のナノ細孔に吸着したO_2の磁化過程はS=1ハイゼンベルグ反強磁性モデルでは説明できないメタ磁性的振舞いを示すことがわかっている.本年度,CPL-1では磁化過程の全貌を明らかにするために100Tまでの磁化過程の測定を試みたが,100T級の強磁場実験は困難を極め,未だ成功していない.一方CPL-p1については,O_2の配列を明らかにすべくXRD測定を行ったが,面間隔が吸着によって劇的に動く特徴が災いして決定には至っていない.
そこで,あらたにCPL-1よりも層間が広いCPL-2での吸着実験を行なった.吸着量はユニットセルあたり3-4個でCPL-1の場合と異なり整数値をとっていない.磁化の温度変化は45K近傍でピークを示し,反強磁性相関が強くなっていることがわかる.CPL-1の場合ピークは80K近傍に観測されており,ピークを示す温度が低いことは反強磁性相互作用が小さいことが一般には期待される.強磁場磁化過程では,O_2からの寄与は40T以上の強磁場領域でのみ観測された.このことから,CPL-1の場合と異なり,O_2は3量体以上のクラスターを形成していると推測される.

  • Research Products

    (4 results)

All 2005

All Journal Article (4 results)

  • [Journal Article] Magnetic properties of molecular oxygen adsorbed in micro-porous metal-organic solids2005

    • Author(s)
      T.C.Kobayashi et al.
    • Journal Title

      Prog.Theor.Phys.Suppl. 159

      Pages: 271-279

  • [Journal Article] Formation and characterization of crystalline molecular arrays of gas molecules in a 1-dimensional ultramicropore of a porous copper coordination polymer2005

    • Author(s)
      R.Kitaura et al.
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.B 109

      Pages: 23378-23385

  • [Journal Article] Highly controlled acetylene accommodation in a metal-organic microporous material2005

    • Author(s)
      R.Matsuda et al.
    • Journal Title

      Nature 436

      Pages: 238-241

  • [Journal Article] Direct observation of hydrogen molecules adsorbed in a microporous coordination polymer2005

    • Author(s)
      Y.Kubota et al.
    • Journal Title

      Angew.Chem.Int.Ed. 44

      Pages: 920-923

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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