2007 Fiscal Year Annual Research Report
第一原理計算と統計理論による分子磁性体の巨視的磁性発現機構の理論的解明
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19350070
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
奥村 光隆 Osaka University, 大学院・理学研究科, 准教授 (40356712)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川上 貴資 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (30321748)
北河 康隆 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60362612)
長尾 秀実 金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (30291892)
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| Keywords | 有機磁性体 / 磁気的相互作 / 有機金属錯体 / 有効交換相互作用 / 磁気異方性 / 伝導性 / スピンシミュレーション / 第一原理計算 |
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| Research Abstract |
分子レベルの構造が主要因となり、電子スピン(磁性)と導電性などの物性が共同現象的に発現する物質系はエレクトロニクスなどの応用面からも、物性発現機構の解明という基礎研究分野からも非常に注目される研究対象である。特に、ナノ磁性体、複核遷移金属錯体、分子性磁性超伝導体等の物質は、構造とスピン状態、そして反応性、導電性といった物性が密接に関連している為、興味深い系である。そこで、これらの系に対して理論研究によりスピンと他の物性が協奏する系を電子状態のレベルから解明して、巨視的な物性量を予測することを目的とする。まず非常に相互作用の弱い例として多形の分子性結晶を有するp-NPNN分子の磁気的相互作用を検討し、磁気有効ハイブリッド密度汎関数(MEDF)法を改良し、分子間磁気的相互作用を第一原理的に検討し得られたJ値をもとにして相転移温度などの巨視的物理量を検討し、半定量的に解明することに成功した。また、MMX錯体では、AVSDW、SDW、CPおよびCDW状態の4相の状態が存在する事が知られている。そこでこの錯体の鎖内構造と電子状態の相関および鎖間の磁気的相互作用を明らかにすることを検討した。この系のモデル系として[K_4[Pt_2(pop)4Br]・nH_2O]を取り上げ、分子内磁気的相互作用を検討し、X線構造解析から得られたハロゲン元素の位置に起因する一次元的な磁気的相互作用を第一原理計算から明らかにするとともに一次元鎖間の磁気的相互作用がほとんどないことを明らかにした。
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