2019 Fiscal Year Annual Research Report
Symmetry-controled magnetization dynamics of single-molecule magnets
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17K05811
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| Research Institution | Nara Women's University |
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Principal Investigator |
梶原 孝志 奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (80272003)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 希土類錯体 / 磁気特性 / 単分子磁石 / 分子構造 / 磁気異方性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
希土類金属錯体を対象に、このような錯体に見られるミリ秒程度の遅い磁化緩和現象の機構解明と、分子設計に基づく磁気特性制御を目的として研究を展開した。希土類金属イオンの磁化ベクトルは全角運動量ベクトルと平行となり、全角運動量ベクトルの向きは軌道角運動量の向きとほぼ等しくなる。軌道角運動量の向きは希土類金属イオンを取り巻く結晶場の異方性を分子設計により制御することができれば、希土類イオンの磁化ベクトルの向きを特定の方向に固定することが可能になり、引いていは遅い磁化緩和現象の制御につながる。このような指針のもと、本研究では特に軸対称性の高い錯体に着目し、錯体の設計、合成を行うとともに、その磁気特性について詳細な解明を行った。対象とした錯体は、1) ３回対称性をもつZn(II)-Ln(III)-Zn(II)三角錯体、2) ３回対称性を持つLn(III)単核錯体、3) 5座のシッフ塩基配位子をエカトリアル位に持ちアキシアル配位子を様々に置換した擬五方両錐型Ln(III)単核錯体、の三種類の錯体である。1)については、単結晶を対象とする角度依存型の交流磁化率測定を行い、磁化緩和過程の磁気異方性について詳細な議論を行った。2) については、錯体に対してプロトン化やアルカリ金属イオンなど他の金属イオンの共存が遅い磁化緩和現象にどのような影響を与えるかを検討した。3) については電子的な性質の異なる様々なアキシアル配位子への置換が遅い磁化緩和現象にどのような影響を与えるかを一連の錯体を対象に比較、検討を行い、コンピュータ計算をもとに詳細について検討した。これらの成果は2報の原著論文として報告済みであり、更に1報について投稿準備中である。
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