2022 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
19K05366
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
中林 耕二 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80466797)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 分子磁性体 / ホスト‐ゲスト化学 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題において合成した、コバルトイオンとオクタシアノタングステン酸イオンから構成されるナノチャンネル強磁性体の磁気特性に関して、単結晶を用いた磁化測定を行い、その磁気異方性を明らかにした。ナノチャンネル強磁性体は、ナノチャンネル中にアセトンを含んだ状態ではナノチャンネルが開いた構造をとるが、大気下もしくは湿潤大気下に曝すと、アセトン分子の放出に伴いナノチャンネルが閉じたような構造となる。まずはじめに、ナノチャンネルが開いた状態の単結晶を用いて、磁化測定を行ったところ、磁場に対する結晶の角度に依存して、磁気ヒステリシス、保磁力、飽和磁化が変化した。結晶軸と磁化容易方向との関係から、結晶構造のab平面（ナノチャンネルに対して垂直方向）が磁化容易方向であり、c軸方向（ナノチャンネルに対して同方向）が磁化困難軸であることが明らかになった。一方、ナノチャンネルが閉じた状態の結晶では、磁気ヒステリシスはほとんど消失しており、結晶角度に依存した磁化の変化もほとんど見られなかった。したがって、ナノチャンネルが開いた状態から閉じた状態に結晶構造変化することによって、磁気異方性が変化することが明らかになった。CASSCF計算を各コバルトイオンサイトについて行い、g値から推定される各コバルトイオンの主磁気軸を結晶構造に対応させた結果、結晶構造のab平面方向に主磁気軸が向いていることが確認された。
本研究課題において、アセトンを含有するナノチャンネル強磁性体を合成し、アセトン脱離によるナノチャンネルの大きな構造変化に伴って、磁気ヒステリシスも大きく変化する新しい分子磁性体を見出した。
|
