2013 Fiscal Year Annual Research Report
複合スピン機能と柔軟な有機機能を併せ持つ超分子的磁性体の合成開発とその評価
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22350059
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
石田 尚行 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (00232306)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 分子性磁性体 / 集積型金属錯体 / 超分子科学 / 単分子磁石 / 高スピン分子 / 相転移 |
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| Research Abstract |
分子を基調とする新規磁性体の中から、メモリー、表示材料、磁気抵抗などの複合機能性材料への応用を示すことは今後のエレクトロニクスのために重要である。一方で分子性材料が無機物質では考えられなかったような特性も有することから、「分子性物質ならでは」という性質の導入も必要である。本課題ではこのような複合スピン系に、柔軟性、加工性、反応性、光吸収などの有機由来・分子由来の機能を導入し具体化しつつある。
1.サーモクロミック有機磁性体：基底三重項ビラジカルの一連化合物群が、逐次構造相転移を示し、反磁性からS = 1/2常磁性、続いてS = 1常磁性となることを明らかにしている。反磁性相は薄いオレンジ色、常磁性相は濃赤色である。この一つの誘導体で、ビラジカルであるにも関わらず幅広い温度領域でS = 1/2常磁性を示すものも見いだした。
2.有機ラジカルと希土類からなる磁性材料：4f-2p系のヘテロスピン間交換相互作用で、これまでの最大の大きさを有するものを開発した。いくつかの錯体分子は単分子磁石または単イオン磁石として振る舞った。また、2p-4f-2pのヘテロ３スピン系で、従来の予想を越える強い2p-2p超交換相互作用を見いだした。
3.有機ラジカルと遷移金属イオンからなる磁性材料：わずかな構造変化により、基底高スピン状態と基底低スピン状態をスイッチする物質群を見いだした。広義の３中心スピンクロスオーバー現象であると理解することができた。
4.分子包接誘起磁性体、磁気検出型イオンセンサー：ラジカル置換のホスト・配位子分子を合成開発した。金属イオンの有無に従って、開いた構造から閉じた構造に変化する。ポリエーテル鎖の長さに依存して、カルシウムイオンやバリウムイオンを選択的に取り込むことを電子スピン共鳴法から明らかにした。これは将来イオン検出試薬の開発に繋がる可能性がある。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Multifunctional π-Expanded Macrocyclic Oligothiophene 6-Mers and Related Macrocyclic Oligomers2014
Author(s)
M. Iyoda, K. Tanaka, H. Shimizu, M. Hasegawa, T. Nishiuchi, S. Sugibayashi, T. Nishinaga, Y. Kunugi, T. Ishida, H. Otani, H. Sato, K. Inukai, K. Tahara, and Y. Tobe
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 136
Pages: 2389-2396
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Syntheses, Structures, and Magnetic Properties of Acetato- and Diphenolato-Bridged 3d-4f Binuclear Complexes [M(3-MeOsaltn)(MOH)x(ac)Ln(hfac)2] (M = Zn,Cu,Ni,Co; Ln = La,Gd,Tb,Dy; 3-MeOsaltn = N,N′-Bis(3-methoxy-2-oxybenzylidene)-1,3-propanediaminato; ...2013
Author(s)
M. Towatari, K. Nishi, T. Fujinami, N. Matsumoto, Y. Sunatsuki, M. Kojima, N. Mochida, T. Ishida, N. Re, and J. Mrozinski
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Journal Title
Inorganic Chemistry
Volume: 52
Pages: 6160-6178
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Synthesis, Structure, Luminescent and Magnetic Properties of Carbonato-Bridged ZnII2LnIII2 Complexes [(μ4-CO3)2{ZnIILnLnIII(NO3)}2] (LnIII = GdIII, TbIII, DyIII; ...2013
Author(s)
K. Ehama, Y. Ohmichi, S. Sakamoto, T. Fujinami, N. Matsumoto, N. Mochida, T. Ishida, Y. Sunatsuki, M. Tsuchimoto, and N. Re
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Journal Title
Inorganic Chemistry
Volume: 52
Pages: 12828-12841
DOI
Peer Reviewed
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