2018 Fiscal Year Annual Research Report
Syntheses and Physical Properties of Superconducting Single-Molecule Quantum Magnets
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17F17038
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山下 正廣 東北大学, 材料科学高等研究所, 教授 (60167707)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
BISWAS SOUMAVA 東北大学, 材料科学高等研究所, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2017-07-26 – 2019-03-31
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| Keywords | 単分子量子磁石 / 高伝導性 / 分子スピントロニクス / 磁気抵抗効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究目的は高伝導性を示す単分子量子磁石を合成して、伝導電子と局在単分子量子磁石との間の相互作用を用いて、巨大磁気抵抗などの新たな量子分子スピントロニクスを創製することである。
今回、最初の試みとして、これまで数多くの超伝導性を示す有機伝導体の代表例であるBEDT-TTFをドナー分子として用い、アクセプター分子として希土類単分子量子磁石のLn(NO2)4（Ln=Tb(III), Dy(III))を用いて溶液中で電解酸化することにより2種類の半導体性単分子量子磁石を合成することに成功した。室温の伝導性は半導体であり、低温では絶縁体となった。そのために、伝動性の電子と、局在単分子量子磁石との間の相互作用がなかったために、負の磁気抵抗効果を観測することができなかった。
次に、硫黄原子を配位子（＝L)にもつLn2L6 (Ln=Tb(III), Dy(III))を合成することに成功した。低温で単分子量子磁石挙動を示した。また、2種類の緩やかに磁気緩和を示した。低温側は直接緩和であり、高温側はラマン過程による緩和であると考えられた。直流磁場を加えることにより、単緩和へと変化した。この錯体においても、伝導性が小さいために、負の磁気抵抗効果を観測することはできなかった。
更に、伝導性のドナーとして有名なBEDOを用い、アクセプターとしてCo(II)単分子磁石を用いて、溶液を電解酸化することにより、伝動性の単分子量子磁石を得ることに成功した。17Kまで金属的挙動を示し、5K以下で伝導電子と局在単分子量子磁石との相互作用により、負の磁気抵抗効果（ー２％）を示した。これはｄ－π相互作用によるものである。更に大きな巨大磁気抵抗効果を示すためには更に高伝導性の単分子量子磁石を合成する必要がある。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(1 results)
