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2011 Fiscal Year Annual Research Report

自己集積型有機ラジカルの化学修飾による高次元スピンネットワークの構築

Research Project

Project/Area Number 20310060
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

吉岡 直樹  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30222392)

Keywords有機ラジカル / 分子磁性 / 自己組織化 / 水素結合 / 磁気特性 / 構造物性相関 / スピン整列 / ナノ材料
Research Abstract

有機物のみからなる磁性材料の開発は、全く新しい有機機能材料の出現につながる基礎的かつ重要な研究課題である。本研究では、研究代表者が見出した"スピン整列を促す超分子シントン"をベースにラジカル分子に化学修飾を行い、その効果を精密な磁気物性評価から検証し、高性能な純有機ナノ磁性材料を構築する。
平成23年度においては、環外水素を有さないチアジアゾール縮環した誘導体ならびにベンゾ環を複数拡張した誘導体を新規に合成した。合成した有機ラジカル結晶について各種分光学的測定および電気化学的測定を実施した。固体状態における磁気特性は、直流および交流SQUID磁束計を用いて評価した。直流モル磁化率の温度依存性からラジカル分子間の相互作用を詳細に議論した。また、X線構造解析より得られる結晶座標を用いてDFT計算を実施した。実験データとモデル式を非線形最小二乗法で解析し、磁気カップリングパラメータを算出した。チアジアゾール縮環した誘導体は、母骨格とは異なるカラム配列で結晶化した。さらにベンゾ環拡張した誘導体では、新たな磁気軌道の接近様式が見出された。これは、複素環部位の電子的な効果であると考察した。
以上を総合して、水素結合部位としてインドール型ニトロニルニトロキシド一連の新規誘導体を合成し、水素結合様式と集積体の磁気特性を定量的に議論することで、高次元スピンネットワーク構築に適したラジカルの分子設計に必要な知見を明らかにした。

  • Research Products

    (9 results)

All 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Theoretical study of intermolecular magnetic interaction of chromium (V)-nitrido complex self-assembly with tetradentate Schiff base ligands2012

    • Author(s)
      松岡直樹
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters

      Volume: 523 Pages: 65-68

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2011.12.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical Study of Magnetic Properties of Oxovanadium (IV) Complex Self-Assembly with Tetradentate Schiff Base Ligands2011

    • Author(s)
      松岡直樹
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry B

      Volume: 115 Pages: 8465-8473

    • DOI

      10.1021/jp11779k

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 自己アキシアル配位挙動を示すニトリドクロム(V)およびオキソバナジウム(IV)-シッフ塩基錯体の電子状態2012

    • Author(s)
      吉岡直樹
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2012-03-28
  • [Presentation] Design of Nitronyl Nitroxide Self-Assemblies Exhibiting Strong Magnetic Interactions2011

    • Author(s)
      吉岡直樹
    • Organizer
      The 5th Japanese-Russian Workshop on Open Shell Compounds and Molecular Spin Devices
    • Place of Presentation
      淡路島(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-15
  • [Presentation] Effect of Electron Withdrawing Groups on Crystal Structure and Solid State Magnetic Property of Indole Nitronyl Nitroxide2011

    • Author(s)
      徐〓〓
    • Organizer
      The 5th Japanese-Russian Workshop on Open Shell Compounds and Molecular Spin Devices
    • Place of Presentation
      淡路島
    • Year and Date
      2011-11-14
  • [Presentation] Effect of Ring Extension on Crystal Structures and Magnetic Properties of Benzimidazole and Indole Nitronyl Nitroxide Derivetives2011

    • Author(s)
      山口裕太
    • Organizer
      The 5th Japanese-Russian Workshop on Open Shell Compounds and Molecular Spin Devices
    • Place of Presentation
      淡路島
    • Year and Date
      2011-11-14
  • [Presentation] Effect of Pivaloyl and Nitro Groups on the Solid State Magnetic Property of IndoleNitronyl Nitroxide2011

    • Author(s)
      菅原弘匡
    • Organizer
      The 5th Japanese-Russian Workshop on Open Shell Compounds and Molecular Spin Devices
    • Place of Presentation
      淡路島
    • Year and Date
      2011-11-14
  • [Presentation] インドールニトロニルニトロキシドの結晶構造および固体磁気特性に及ぼすシアノ基導人効果2011

    • Author(s)
      徐〓〓
    • Organizer
      第20回有機結晶シンポジウム
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2011-10-21
  • [Presentation] 環拡張したベンズイミダゾールニトロニルニトロキシド誘導体の構造と磁気特性2011

    • Author(s)
      山口裕太
    • Organizer
      第20回有機結晶シンポジウム
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2011-10-21

URL: 

Published: 2013-06-26  

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