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2023 Fiscal Year Annual Research Report

ナノ分子磁石における水素結合相互作用と磁気緩和ダイナミクスの解明

Research Project

Project/Area Number 19K15525
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

三橋 了爾  金沢大学, GS教育系, 准教授 (60756667)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords単イオン磁石 / 分子間水素結合 / 磁気緩和ダイナミクス
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、サブナノスケールの磁石である単分子磁石化合物における分子間距離や分子配列を水素結合相互作用によって制御することで、分子間の磁気的相互作用の磁気緩和ダイナミクスへの影響を解明することを目的としている。単分子磁石化合物は、次世代の高密度記録素子や量子情報処理への応用が期待されているが、ゼロ磁場下では磁化の量子トンネリング(QTM)による素早い磁気緩和により磁気情報を維持できない。申請者は単分子磁石化合物に分子間相互作用を導入することで量子トンネリングの抑制に取り組む。
前年度までは、四面体型配位構造を有するN2O2型およびO2X2型コバルト(II)錯体に分子間水素結合を導入することで1次元鎖状ネットワークを形成し、鎖内の分子間距離と磁気緩和時間の相関について比較検討してきた。その結果、錯体間距離が0.6 nm程度かつ2組の隣接錯体間距離が非等価な場合により効果的にQTMが抑制されることがわかった。本年度は、コバルト(II)イオン以外の磁気イオンについて検討するためにランタノイド(Ln)錯体の合成と結晶構造解析に取り組んだ。トリスキレート型のコバルト(III)錯体を錯体配位子としてLn(III)イオンと反応させることでCo-Ln-Co型の三核錯体が得られた。本錯体は、QTMの経路の一つである面内磁気異方性をもたない擬三回対称性を有するためQTMの抑制が期待できる。一方で、結晶中の分子間距離が1 nm以上あり、分子間の磁気的相互作用は無視できるほど離れていることがわかった。そのため、分子間相互作用と磁気ダイナミクスの相関を調査するためには、異なる結晶系で結晶化する必要があることがわかった。

  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Reactivity of Organoiridium Tungsten Oxide Clusters with Transition Metal Aquo Cations2024

    • Author(s)
      Sugiarto、Mitsuhashi Ryoji、Sadakane Masahiro
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 63 Pages: 5672~5680

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.4c00076

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis, Structure, and Magnetic Properties of Lanthanide(III) Complexes Incorporating a Tris-chelate Cobalt(III) Complex as a Metalloligand2024

    • Author(s)
      Md. S. Hossain, R. Mitsuhashi, Y. Imai, Y. Hayashi
    • Journal Title

      Journal of Coordination Chemistry

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relationship between Structure and Zero-Field Splitting of Octahedral Nickel(II) Complexes with a Low-Symmetric Tetradentate Ligand2024

    • Author(s)
      Sakiyama Hiroshi、Kimura Rin、Oomiya Haruto、Mitsuhashi Ryoji、Fujii Sho、Kanaizuka Katsuhiko、Muddassir Mohd.、Tamaki Yuga、Asato Eiji、Handa Makoto
    • Journal Title

      Magnetochemistry

      Volume: 10 Pages: 32~32

    • DOI

      10.3390/magnetochemistry10050032

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Geometrical isomerism in Ru2Au heterometal assembly: cis-linking of tetracyanidoaurate to tetrakis(μ-butanoato)diruthenium2023

    • Author(s)
      Mikuriya Masahiro、Kawauchi Shun、Mitsuhashi Ryoji、Tsuboi Motohiro、Handa Makoto
    • Journal Title

      Chemistry Journal of Moldova

      Volume: 18 Pages: 77~85

    • DOI

      10.19261/cjm.2023.1059

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シクロヘキサン環を骨格構造とした三脚型シッフ塩基配位子を用いた3d金属錯体の合成および性質2024

    • Author(s)
      大川真輝, 髙原一真, 磯部寛, 三橋了爾, 鈴木孝義
    • Organizer
      日本化学会第104回春季年会
  • [Presentation] Synthesis, Structure and Properties of Heteronuclear Complexes including In-Mo Metalloligand2023

    • Author(s)
      Md. S. Hossain, R. Mitsuhashi, Y. Kikukawa, Y. Hayashi
    • Organizer
      The 2023 Annual SPACC Meeting and The 3rd International OUES Frontier Symposium, Science of new functional materials and devices that contribute to achieving SDGs
  • [Presentation] Effect of Crystal Packing and Jahn-Teller Distortion of Copper(II) Ion in Double Salt Crystals with Trigonal Cluster Cation2023

    • Author(s)
      R. Mitsuhashi, Md. S. Hossain, Y. Imai, Y. Kikukawa, Y. Hayashi
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
  • [Presentation] 非対称二座配位子を用いたCo(III)-Co(II)-Co(III)三核錯体の合成と磁気的性質2023

    • Author(s)
      東明日香, 三橋了爾, 菊川雄司, 林宜仁
    • Organizer
      日本化学会近畿支部2023年度北陸地区講演会と研究発表会
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Hetero-octanuclear Clusters with a First-row Transition Metal Ion2023

    • Author(s)
      Md. S. Hossain, R. Mitsuhashi, Y. Kikukawa, Y. Hayashi
    • Organizer
      日本化学会近畿支部2023年度北陸地区講演会と研究発表会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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