2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of single-layer heterospin honeycomb nanosheets
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19K22197
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
草本 哲郎 分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 准教授 (90585192)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | ラジカル / 配位高分子 / 銅錯体 / 亜鉛錯体 / 発光 / 磁性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、架橋配位子として機能する安定有機ラジカルを用いてグラフェンと同様のハニカムスピン構造を形成し、さらにその辺の中心に磁性を有する金属イオンを導入する。特徴的なスピン構造ならびにラジカルと磁性金属イオン間の有効な磁気相互作用に基づく磁気・電気・光特性を示すヘテロスピン配位高分子を創製する。2019年度は、三角形型安定ラジカルと銅イオンとの錯形成反応により新しいヘテロスピン配位高分子であるtrisCuを合成した。またこの物質の磁化曲線測定では、非自明なヒステリシス挙動が観測された。これらの結果を基に2020年度に遂行した研究の成果を以下に示す。
(1)trisCuの板状結晶を用いて、板面に垂直な方向(c*軸方向)および平行な方向(ab面内方向)に磁場を印加した際の試料の磁気特性を調べた。その結果、c*軸方向では印加磁場の増加に伴い磁化はゼロのままほとんど変化しないが、450 Oe付近で急激に増加した。一方ab面内方向では、試料の磁化は印加磁場と共に一様に増加した。これらの結果はtrisCuの基底状態が反強磁性秩序状態であること、またメタ磁性体であることを示唆している。
(2)ハニカムスピン構造を有する新しい金属錯体として、亜鉛イオンと三角形型ラジカルからなる配位高分子trisZnを合成した。trisZnは4.2 Kにおいてmagnetoluminescecne（磁場応答発光）を示した。これはラジカル配位高分子のmagnetoluminescenceの初観測である。これまでラジカルのmagnetoluminescenceは、ラジカルを担体中に稀薄ドープした試料でのみ観測されてきたが、本成果は、純正ラジカル性物質でもmagnetoluminescence物性を実現できること、そのためにはラジカルを「配位高分子化」することが有力手法となることを初めて見出した点が意義深い。
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Research Products
(10 results)
