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2012 Fiscal Year Annual Research Report

超常磁性の外場応答スイッチ機構の創製

Research Project

Project/Area Number 20225003
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

山下 正廣  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60167707)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高石 慎也  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10396418)
Project Period (FY) 2008-05-12 – 2013-03-31
Keywords単分子量子磁石 / 単一次元鎖量子磁石 / 量子分子スピントロニクス / 近藤ピーク / 希土類錯体 / 超常磁性 / 外場応答 / πラジカル
Research Abstract

超常磁性である単分子量子磁石および単分子量子磁石において外場を印可することにより新しい物性や機能性の創成を目指して研究を行った。今年度は以下のような研究成果を上げることが出来た。
1)分子に表と裏があることを見出す:キラル分子は右手系と左手系の異性体があり光学活性である。それでは分子に表と裏があるのであろうか?フタロシアニン-ナフタロシアニンダブルデッカー型Tb(III)単分子量子磁石を金基盤状に超高真空下で蒸着させると、基盤に対して上側がフタロシアニンの場合とナフタロシアニンの場合が交互に並んでいる。そこで近藤温度を測定してみるとナフタロシアニンが上側の場合は50Kであるのに対して、フタロシアニンが上側の場合が30Kである。このことからナフタロシアニンがこの分子の表であり、フタロシアニンが裏であることが分かった。分子に表と裏があるという全く新しい概念をつくることに成功した。
2)ダブルデッカーフタロシアニンLn(III)単分子量子磁石の走査型トンネルスペクトルを測定することにより近藤ピークを観測することに成功した。この場合、金属電流はSTS端子から金基盤へのトンネル電流であり、磁性不純物はフタロシアニン配位子上のπラジカルである。それでは純粋有機ラジカルで近藤効果を乱すことが出来るであろうか?純粋有機ラジカル分子であるTOVを金基盤上に蒸着させてSTSを測定すると、近藤ピークが観測された。やはりこの場合も有機πラジカルが磁性不純物である。分子上をSTSでマッピングすると分子の中央付近で近藤ピークが大きく観測された。この付近のπラジカル密度が高いことが分かった。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (16 results) (of which Peer Reviewed: 16 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 5 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] First Observation on a Kondo Resonance for a Stable Neutral Pure Organic Radical, 1,3,5-Triphenyl-6-Oxoverdazyl, Adsorbed on Au(III)2013

    • Author(s)
      T. Komeda
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 135(2) Pages: 651-658

    • DOI

      10.1021/ja303510g

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Variation of Kondo Peak Observed in the Assembly of Heteroleptic 2,3-Naphthalocyaninato Phthalocyaninato Tb(III) Double-Decker Complex on Au(III)2013

    • Author(s)
      T. Komeda
    • Journal Title

      ACS nano

      Volume: 7(2) Pages: 1092-1099

    • DOI

      10.1021/nn304035h

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal Structure and Magnetic Properties of A Dinuclear High-Spin Iron(III) Complex with Face-to-Face Bis(Salen)-Type Ligand2013

    • Author(s)
      R. Ishikawa
    • Journal Title

      Eur. J. Inorg. Chem.

      Volume: 5-6 Pages: 716-719

    • DOI

      10.1002/ejic.201200914

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single-Chain Magnets: Beyond the Glauber Model2013

    • Author(s)
      W. -X. Zhang
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 3 Pages: 3772-3798

    • DOI

      10.1039/C2RA22675H

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spin Doping of Individual Molecules by Using Single-Atom Manipulation2012

    • Author(s)
      R. Robles, N. Lorente, H. Isshiki, J. Liu, K. Katoh, M. Yamashita, and T. Komeda
    • Journal Title

      Nano. Lett.

      Volume: 12 Pages: 3609-3612

    • DOI

      DOI:10.1021/nl301301e

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New Approach for Designing Single-Chain Magnets: Organization of Chains via Hydrogen Bonding between Nucleobases2012

    • Author(s)
      Z.Wei-Xiong,T. Shiga, H. Miyasaka, and M. Yamashita
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 134 Pages: 6908-6911

    • DOI

      DOI:10.1021/ja300152k

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electron Spin Resonance Observation of Dehydration-Induced Spin Excitations in Quasi-One-Dimensional Iodo-Bridged Diplatinum Complexes2012

    • Author(s)
      H. Tanaka
    • Journal Title

      Phys. Rev B

      Volume: 85 Pages: 073104

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.85.073104

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cyano-Bridged MnIII-MIII Single-Chain Magnets with MIII = CoIII, FeIII, MnIII, and CrIII2012

    • Author(s)
      H. Miyasaka
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 18 Pages: 3942-3954

    • DOI

      10.1002/chem.201102738

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Spintronics Based on Single-Molecule Magnets Composed of Multiple-Decker Phthalocyaninato Terbium(III) Complex2012

    • Author(s)
      K. Katoh
    • Journal Title

      Chem. Asian J.

      Volume: 7 Pages: 1154-1169

    • DOI

      10.1002/asia.201100992

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New BEDT-TTF Radical Cation Salt with Mixed Anions: α-[BEDT-TTF]2[CuBr2]0.4[CuCl2]0.62012

    • Author(s)
      K. Kubo
    • Journal Title

      Crystals

      Volume: 2 Pages: 284-293

    • DOI

      10.3390/cryst2020284

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic Relaxation Behavior of a Spatially Closed Dysprosium(III) Phthalocyaninato Double-Decker Complex2012

    • Author(s)
      K. Katoh
    • Journal Title

      Science China Chemistry

      Volume: 55 Pages: 918-925

    • DOI

      10.1007/s11426-012-4615-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Pressure on Two-Dimensional Networked Single-Molecule Magnets Exhibiting AC Field-Switchable Magnetic Properties2012

    • Author(s)
      M. Mito
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 81 Pages: 064716

    • DOI

      10.1143/JPSJ.81.064716

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temperature-and Pressure-Induced Charge-Density-Wave to Mott-Hubbard Phase Transitions in Quasi-One-Dimensional Bromine-Brodged Pd Compounds2012

    • Author(s)
      H. Matsuzaki
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 81 Pages: 074705

    • DOI

      10.1143/JPSJ.81.074705

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MnIII(tetra-biphenyl-porphyrin)-TCNE Single Chain Magnet via Suppression of the Interchain Interactions2012

    • Author(s)
      R. Ishikawa
    • Journal Title

      Inorg. Chem.

      Volume: 51 Pages: 9123-9131

    • DOI

      10.1021/ic3015223

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiple-Decker Phthalocyaninato Dinuclear Lanthanoid(III) Single-Molecule Magnets with Dual-Magnetic Relaxations Processes2012

    • Author(s)
      K. Katoh
    • Journal Title

      Dalton Trans.

      Volume: 41 Pages: 13582-13600

    • DOI

      10.1039/C2DT31400B

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controlling the Electronic States and Physical Properties of MMX-Type Diplatinum-Iodide Chain Complexes via Binary Countercations2012

    • Author(s)
      H. Iguchi
    • Journal Title

      Inorg. Chem.

      Volume: 51 Pages: 9967-9977

    • DOI

      10.1021/ic301469u

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Quantum Molecular Spintronics Based on Single-Molecule Magnets

    • Author(s)
      M. Yamashita
    • Organizer
      12th Eurasia Conference on Chemical Sciences
    • Place of Presentation
      コルフ(ギリシャ)
    • Invited
  • [Presentation] Quantum Molecular Spintronics Based on Single-Molecule Magnets

    • Author(s)
      M. Yamashita
    • Organizer
      Fourth Workshop on Current Trends in Molecular and Nanoscale Magnetism
    • Place of Presentation
      ハルキディキ(ギリシャ)
    • Invited
  • [Presentation] Quantum Molecular Spintronics Based on Single-Molecule Magnets

    • Author(s)
      M. Yamashita
    • Organizer
      8th International Workshop on Nanomagnetism & Superconductivity
    • Place of Presentation
      エル・バンドレル(スペイン)
    • Invited
  • [Presentation] Quantum Molecular Spintronics Based on Single-Molecule Magnets

    • Author(s)
      M. Yamashita
    • Organizer
      4th Worldwide University Network International Conference on Spintronics
    • Place of Presentation
      シドニー(オーストラリア)
    • Invited
  • [Presentation] Quantum Molecular Spintronics Based on Single-Molecule Magnets

    • Author(s)
      M. Yamashita
    • Organizer
      9th Japan-China Joint Symposium on Metal Cluster Compounds
    • Place of Presentation
      福岡市(福岡県)
    • Invited
  • [Book] Material Designs and Physical Properties in MX- and MMX-Chain Compounds2013

    • Author(s)
      M. Yamashita
    • Total Pages
      269
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://coord.chem.tohoku.ac.jp/~sakutai/

URL: 

Published: 2014-07-24  

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