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2008 Fiscal Year Annual Research Report

多次元的相転移物質における次世代光スピン科学現象の創成

Research Project

Project/Area Number 20675001
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大越 慎一  The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 教授 (10280801)

Keywords相転移 / スピン化学 / 磁性 / 誘電性 / 光物性 / ナノ微粒子 / 強磁性体 / 非線形光学
Research Abstract

光により直接的に磁気特性をスイッチングできる磁性材料は、光による書き込みが可能なため、高密度化および高速化が可能であるため、光通信や光メモリーおよび光コンピューターなどの光磁気メモリー媒体や光アイソレター素子などへの応用が期待されている。コバルト(Co)イオンとタングステン(W)イオンがシアノ基(CN)で架橋した3次元構造体Co3[W(CN)8]2(ピリミジン)4・6H20において、2種類の波長の光により磁石と非磁石の状態間を可逆的にスイッチングする光磁性現象を示すことを見出した。この物質に840nmの光を照射すると、色相が青色から赤色へと変化すると共に、強磁性相転移温度(Tc)が40K、保磁力(Hc)12kOeの強磁性相に転移することが観測された。光照射前の金属イオンの電子状態はCoIII(S=0)-WIV(S=0)状態をとっているが、840nm光(hvl)照射によって、WIVからCollへの電荷移動が起こり、CoII(S=3/2)-WV(S=1/2)状態に光誘起相転移することが分かった。一方、光誘起強磁性相に532nm(hv2)光を照射すると磁化は消失し、元の非磁性(ここでは常磁性)状態に戻ることが分かった。この逆光反応は、532nm光励起により逆電荷移動(Coll→WV)が起こっていることに起因している。観測された光誘起強磁性相の磁気相転移温度および保磁力の値は、これまでに報告されている光磁石の中で最も優れた値である。本物質でこのような高い性能が観測された理由としては、(i)この物質が、電荷移動型スピン相転移物質であること、(ii)磁性金属イオンが3次元シアノ架橋型構造をとっているためスピン間の磁気的相互作用が強く働いたこと、また(iii)非磁性状態と磁石状態で吸収する光の波長が大きく異なっていることによると考えられる。

  • Research Products

    (30 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (11 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Journal Article] "Observation of an Fe(II) spin-crossover in an iron octacyanoniobate-based magnet"2008

    • Author(s)
      M. Arai, W. Kosaka, T. Matsuda, and S. Ohkoshi
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed. 47

      Pages: 6885-6887

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Phase collapse caused by blue-light irradiation in a cyanobridged coordination polymer"2008

    • Author(s)
      H. Tokoro and S. Ohkoshi
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett. 93

      Pages: 021906/1-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Crystal structure, charge-transfer-induced spin transition, and photoreversible magnetism in a cyano-bridged cobalt-tungstate bimetallic assembly"2008

    • Author(s)
      S. Ohkoshi, Y. Hamada, T. Matsud a, Y. Tsunobuchi, and H. Tokoro
    • Journal Title

      Chem. Mater. 20

      Pages: 3048-3054

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Visible-light-induced reversible photomagnetism in rubidium manganese hexacy anoferrate"2008

    • Author(s)
      H. Tokoro, T. Matsuda, T. Nuida, Y. Moritomo, K. Ohoyama, E. Loutete-Dangui, K. Boukheddaden, and S. Ohkosh
    • Journal Title

      Chem. Mater. 20

      Pages: 423-428

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Preparation of the nanowire form of e-Fe2O3 single crystal and a study of the formation process"2008

    • Author(s)
      S. Sakurai, K. Tomita, H.Yashiro, K. Hashimoto, and S. Ohkoshi
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. C. 112

      Pages: 20212-20216

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Observation of Ferroelectricity in a Copper Octacyanomolybdate-based Parama gnet"2008

    • Author(s)
      K. Nakagawa, H. Tokoro, and S. O hkoshi
    • Journal Title

      Inorg. Chem. 47

      Pages: 10810-10812

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Pressure-temperature phase diagram for charge-transfer transition in Cs[Co(3-CNpy)2)][W(CM8)]"2008

    • Author(s)
      J. E. Kim, Y. Moritomo, Y. Ohishi , K. Kato, M. Takata, and S. Ohko shi
    • Journal Title

      Phys. Rev. B 77

      Pages: 012101/1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Spectroscopic ellipsometry investigations of the thermally induced first-order transition of RbMn[Fe(CN)6]"2008

    • Author(s)
      E. D. Loutete-Dangui, E. Codjovi, H. Tokoro, P. R. Dahoo, S. Ohkoshi. and K. Boukheddaden
    • Journal Title

      Phys. Rev. B 78

      Pages: 014303/1-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "3D coordination metal-organic frameworks of octacyanometalate bridging between Cu4 magnetic units"2008

    • Author(s)
      Z. X Wang, X. L Li, H. Tokoro, B. L. Liu, P. Zhang, S. Ohkoshi, K. Hashimoto, Y. Song, and X. Z. Yo
    • Journal Title

      Dalton Trans.

      Pages: 2103-2106

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Charge-transfer dynamics in cyano-bridged MA-Fe system (MA=Mn, Fe and Co)"2008

    • Author(s)
      H. Kamioka, Y. Moritomo, W. Kosaka, and S. Ohkoshi
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn. 77

      Pages: 093710

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Polyahexa-g-cyanido-manganese(II)iron(III)] pentahydrate]"2008

    • Author(s)
      T. Matsuda, H. Tokoro, M. Shiro, K. Hashimoto, and S. Ohkoshi
    • Journal Title

      Acta Clyst. E 64

      Pages: i11-i12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Three-Dimensional bimetallic octacyanidometalates MIV{(μ-CN)4MnII(H20)2}2・4H20]n, (M = Nb, Mo, W) synthesis, single-crystal x-ray diffraction and magneti sm"2008

    • Author(s)
      M. Herrera, P. Franz, R. Podgajny, M. Pilkington, M. Biner, Decurtins , H. Stoeckli-Evans, A. Neels, R. Garde, Y. Dromzee, M. Julve, Sieclucka, K. Hashimoto, S. Ohkoshi, and M. Verdaguer
    • Journal Title

      Compt. Rend. Chim.

      Pages: 1192-1199

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Polyidiaquapenta-g-cyanido-tricyanido-bis(4-cyanopyridine)-di-g-pyrimidine -tricopper(II) ditungstate(IV)dihydrater2008

    • Author(s)
      S. Kaneko, Y. Tsunobuchi, K. Nak abayashi, and S. Ohkoshi
    • Journal Title

      Acta Cryst. E

      Pages: m1442-m1443

  • [Presentation] 磁気化学を基盤とした新奇複合機能物質の探索2009

    • Author(s)
      大越慎一
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      日大船橋キャンパス
    • Year and Date
      20090327-30
  • [Presentation] 共役多座配位子を用いた希土類磁性錯体の構築2009

    • Author(s)
      中林耕二,大越慎一
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      日大船橋キャパス
    • Year and Date
      20090327-30
  • [Presentation] 高温超伝導体マイクロSQUH)磁束計によるRbMn[Fe(CN)6]の磁気ヒステリシス測定2009

    • Author(s)
      武田啓司,所裕子,箱江史吉,山口明,栗城眞也,大越慎一
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      日大船橋キャンパス
    • Year and Date
      20090327-30
  • [Presentation] Co2[Nb(CN)8]強磁性体における湿度誘起磁化消失現象2009

    • Author(s)
      高坂亘,新井道朗,大越慎一
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      日大船橋キャンパス
    • Year and Date
      20090327-30
  • [Presentation] 新規オクタシアノ分子磁性体の合成および磁気特性2009

    • Author(s)
      金子宗平,角渕由英,大越慎一
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      日大船橋キャンパス
    • Year and Date
      20090327-30
  • [Presentation] CuMoオクタシアノ錯体における強誘電性の観測2009

    • Author(s)
      中川幸祐,所裕子,大越慎一
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      日大船橋キャンパス
    • Year and Date
      20090327-30
  • [Presentation] Functional Rare Earth Network Complex2008

    • Author(s)
      K. Nakabayashi, S. Ohkoshi
    • Organizer
      11th International Congress on Molecule-based Magnets (ICMM2008)
    • Place of Presentation
      FLORENCE, ITALY.
    • Year and Date
      20080921-24
  • [Presentation] High temperature superconductor micro-SQUID magnetmeter2008

    • Author(s)
      K. Takeda, T. Hozumi, S. Ohkoshi, H. Mori, A. Yamaguchi, H. Ishimoto, T. Nakamura, S. Kuriki
    • Organizer
      11th International Congress on Molecule-based Magnets (ICMM2008)
    • Place of Presentation
      FLORENCE, ITALY
    • Year and Date
      20080921-24
  • [Presentation] Observation of an Iron(II) spin-crossover in an iron octacyanoniobate-based magnet2008

    • Author(s)
      W. Kosaka, M. Arai, T. Matsuda, K. Hashimoto. S. Ohkoshi
    • Organizer
      11th International Congress on Molecule-based Magnets (ICMM2008)
    • Place of Presentation
      FLORENCE, ITALY
    • Year and Date
      20080921-24
  • [Presentation] Copper-octacyanotungsten porous magnets sensitive to alcohol vapors2008

    • Author(s)
      Y. Tsunobuchi, S. Ohkoshi
    • Organizer
      11th International- Congress on Molecule-based Magnets (ICMM2008)
    • Place of Presentation
      FLORENCE0 TTALY
    • Year and Date
      20080921-24
  • [Presentation] Light-induced charge transfer phase transition in cesium hexacyanoferrate magnetic material2008

    • Author(s)
      K. Nakagawa, T. Matsuda, H. Tokoro, S. Ohkoshi
    • Organizer
      11th International Congress on Molecule-based Magnets (ICMM2008)
    • Place of Presentation
      FLORENCE, ITALY
    • Year and Date
      20080921-24
  • [Book] 錯体化学会選書3金属錯体の現代物性化学4章"光磁性現象と非線形磁気光学現象'「p268-277分筆2008

    • Author(s)
      大越慎一
    • Total Pages
      413
    • Publisher
      三共出版
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/users/ssphys/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] ミリ波帯非可逆素子2008

    • Inventor(s)
      大越慎一他1名
    • Industrial Property Rights Holder
      大越慎一他1名
    • Industrial Property Number
      特願2008-268637
    • Filing Date
      2008-10-17
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 磁性材スラリー、その磁性材スラリーの製造方法、磁性材薄膜及び磁件体2008

    • Inventor(s)
      大越慎一他2名
    • Industrial Property Rights Holder
      大越慎一他2名
    • Industrial Property Number
      特願2008-225121
    • Filing Date
      2008-09-02
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 磁性材料2008

    • Inventor(s)
      大越慎一他5名
    • Industrial Property Rights Holder
      大越慎一他5名
    • Industrial Property Number
      07740945.6
    • Filing Date
      2008-09-19
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 磁性酸化鉄粒子、磁性体、および電波吸収体2008

    • Inventor(s)
      大越慎一他2名
    • Industrial Property Rights Holder
      大越慎一他2名
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2008/059976
    • Filing Date
      2008-05-30
    • Overseas

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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