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新規単一次元鎖磁石の設計とその先駆的研究

Research Project

Project/Area Number 04F04390
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Inorganic chemistry
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

山下 正廣  東北大学, 大学院理学研究科, 教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) CIMPOESU Marilena Ferbinteanu  東北大学, 大学院理学研究科, 外国人特別研究員
CIMPOESU Marilena  東北大学, 大学院・理学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords希土類金属イオン / 遷移金属イオン / 結晶構造 / 単分子磁石 / 磁性 / 希土類金属 / 第一遷移金属 / メスバウアースペクトル / 分子軌道計算 / 単一次元鎖磁石 / 多核錯体 / 鉄錯体 / 混合原子価
Research Abstract

分子一つ一つが磁石として振る舞うナノ磁石(単分子磁石・単一次元鎖磁石)に関し,新たな合成指針を示すとともに,その磁気特性の詳細を実験的・理論的に解明することに成功した.合成的には,Fe(III)やMn(III)イオンを含む錯体配位子とランタノイド硝酸塩との反応により,種々の複核錯体,一次元鎖状錯体の合成に成功し,それぞれについて単結晶構造解析に手法により,構造を明らかとした.本研究において,希土類金属イオンと第一遷移金属イオンの組み合わせによる世界で第二例目のナノ磁石の合成に成功したが,これは,ナノ磁石構築に必要な大きな基底スピン多重度と容易軸型の磁気異方性の発現において,希土類金属イオンが担う重要な役割を明示するものである.本系がナノ磁石として振る舞うことを直流磁化率の測定,交流磁化率の測定(虚数磁化の明確な周波数依存性と,Cole-Coleプロットによる磁化緩和の単緩和性の証明),パルス磁場を用いた磁化過程の測定より明らかにするとともに,分子軌道法に基づいた理論計算を行い,希土類金属イオン(例えばジスプロシウム(III)イオン)の持つ磁気異方性の特徴(電子配置により生じる種々の電子状態のエネルギー分布と,それぞれの磁気異方性の実空間における方位依存性)を解明することにも成功した.以上の結果は,今後,このようなナノ磁石の構築に有効な金属イオンの組み合わせについて,重要な合成指針を与えるものである.

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2006 2005

All Journal Article (8 results)

  • [Journal Article] A binuclear Fe(III)Dy(III) Single Molecule Magnet. Quantum Effects and Models2006

    • Author(s)
      Marilena Ferbinteanu et al.
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc. 128

      Pages: 9008-9009

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Conformation-controlled Luminescent Properties of Lanthanide Clusters Containing p-tert-Butyl sulfonylcalix[4]arene2006

    • Author(s)
      T.Kajiwara et al.
    • Journal Title

      Inorg.Chem. 45

      Pages: 4880-4882

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Spin Coupling in the Supramolecular Structure of a New Tetra (Quinoline-TEMPO) Yttrium(III) Complex2006

    • Author(s)
      L.Maretti et al.
    • Journal Title

      Inorg.Chem. (in press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] The Magnetic Aanisotropy and Assembling of the Lanthanide Coordination Units in [Fe(bpca)_2][Er(NO_3)_3(H_2O)_4]NO_32006

    • Author(s)
      Marilena Ferbinteanu et al.
    • Journal Title

      Polyhefron (in press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A rectangular four radical system case study. Methodological concerns on the spin hamiltonian parameters fit an dcalculation2006

    • Author(s)
      Marilena Ferbinteanu et al.
    • Journal Title

      Polyhedron (in press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Single-Chain Magnet (NEt_4) [Mn_2(5-MeOsalen)_2Fe(CN)_6] Made of MnIII-FeIII-MnIII Trinuclear Single-Molecule Magnet with an S_T=9/2 Spin Ground State2005

    • Author(s)
      Marilena Ferbinteanu et al.
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc. 127

      Pages: 3090-3099

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] New Keys for Old Keywords. Case Studies within the Updated Paradigms of the Hybridzation and Aromaticity2005

    • Author(s)
      F.Cimpoesu et al.
    • Journal Title

      Monatshefte fur Chemie / Chemical Monthly 136

      Pages: 1071-1085

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Single-Chain Magnet (NEt_4)[Mn_2(5-McOsalen)_2Fe(CN)_6] Made of Mn^<III>-Fe^<III>-Mn^<III> Trinuclear Single-Molecule Magnet with an S_T=9/2Spin Ground State2005

    • Author(s)
      Marilena Ferbinteanu
    • Journal Title

      J.AM.CHEM.SOC 127

      Pages: 3090-3099

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2024-03-26  

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