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新規低次元分子磁性体に現れるスピンギャップ状態の研究

研究課題

研究課題/領域番号 09440236
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能・物性・材料
研究機関東京大学

研究代表者

阿波賀 邦夫  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (10202772)

研究分担者 稲辺 保  北海道大学, 大学院理学, 教授 (20168412)
和田 信雄 (和田 信夫)  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (90142687)
藤田 渉  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (50292719)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
14,600千円 (直接経費: 14,600千円)
1999年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1998年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1997年度: 11,300千円 (直接経費: 11,300千円)
キーワード低次元磁性体 / スピンギャップ / カゴメ格子 / 分子双安定性 / スピンラダー
研究概要

有機ラジカル結晶は、これまで低次元電子物性研究の中心的対象であった。本研究では、分子スピンラダーp-EPYNN^+・[Ni(dmit)_2]^-とカゴメ格子反強磁性体m-MPYNN^+・X^-を対象に、その基底状態の解明や不純物効果の検討を行う一方、強い分子間相互作用をもつ環状SNSラジカルに対象を広げ、低次元構造に由来する新規物性探索を行った。
(1)分子スピンラダーの研究。等間隔に並んだS=1/2 Heisenberg反強磁性スピン鎖を2本並べてスピンラダーを作った場合、スピンギャップが生じることが理論的に指摘されている。本研究では、分子ラダーp-EPYNN^+・[Ni(dmit)_2]^-に対して、[Ni(dmit)_2]^-を閉殻の[Au(dmit)_2]^-て置換した系を合成し、スピンラダーが形成される微視的なメカニズムを結論する一方、不純物効果を測定した。
(2)有機反強磁性力ゴメ格子の研究。m-MPYNN^+・X^-の結晶中では、ラジカルダイマーを単位にして、2次元のカゴメ格子が形成されている。本研究では極低温での磁気測定を実行し、この系が0.24K以下でスピンギャップ状態に突入することを見いだした。さらに、m-MPYNN^+のメチル基をエチル基やプロピル基に置換すると格子の対称性が低下し、歪んだカゴメ格子が出現することを見いだした。
(3)室温分子双安定性の研究。1次元反強磁性磁性体は、2量化への不安定性を内包している。本研究では、π-πスタックに加えて横方向の強い相互作用が期待できる、環状のSNSラジカル、TTTAに関して磁気測定を行い、その影響を調べた。この物質は常磁性的な高温相と反磁性的な低温相の間で1次相転移を示し、しかもその相転移は室温をまたぐ大きなヒステリシスをもつことが分った。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] W. Fujita eral.: "Room Temperature Magnetic Bistability in"Science. 286. 261-262 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Imai et al.: "M(dmit)<@D2@>D2 Salts with Nitronyl Nitroxide Radical"J. Am. Chem. Soc.. 121. 8098-8103 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Awaga et al.: "High Pressure Effects on a Manganese"Chem. Phys. Lett.. 293. 352-356 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Otsuka et al.: "Crystal Structure and Magnetic Properties of Acid."J. Mater. Chem.. 8. 1157-1164 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W. Fujita and K. Awaga: "Room-Temperature Magnetic Bistability in Organic Radical Crystals"Science. 286. 261-262 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Imai, T. Otsuka, T. Naito, K. Awaga and T. Inabe: "M(dmit)ィイD22ィエD2 Salts with Nitronyl Nitroxide Radical Cations (M= Ni and Au, dmit = 1, 3-Dithiol-2-thione-4, 5-dithiolate). Nonmagnetic Single-Chain Formation vs Antiferromagnetic Spin-Ladder-Chain Formation of M(dmit)ィイD22ィエD2"J. Am. Chem. Soc.. 121. 8098-8103 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Awaga, T. Sekine, M. Okawa, W. Fujita, S. Holmes, and G. S. Girolami: "High-Pressure Effects on a Manganese Hexacyanomanganate Ferrimagnet with TィイD2NィエD2=29K"Chem. Phys. Lett.. 293. 352-356 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Otsuka, T. Okuno, K. Awaga and T. Inabe: "Crystal Structures and Magnetic Properties of Acid-Base Molecular Compounds, (p-Pyridyl Nitronylnitroxide)ィイD22ィエD2 X (X=Hydroquinone, Fumaric Acid, and Squaric Acid)"J. Mater. Chem.. 8. 1157-1164 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Awaga et al.: "Magnetic Properties of Molecular Compounds of Mn_<12> Ph"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 335. 1185-1194 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] W. Fujita et al.: "Solvent-Mediated Magnetic Charge in Copper-Hydroxy ・・・"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 334. 597-604 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] W. Fujita et al.: "Room-Temperature Magnetic Bistability in Organic"Science. 286. 261-262 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H. Imai et al.: "M(dmit)_2 Salts with Nitronyl Nitroxide Radical ・・・"J. Am. Chem. Soc.. 121. 8098-8103 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] W. Fujita et al.: "Controllable magnetic properties of layered"App. Clay Sci.. 15. 281-303 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sekine et al.: "Observation of Spontaneous Magnetization in the Layered..." Inorg Chem.37. 2129-2133 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Otsuka et al.: "Crystal Structure and Magnetic Properties of Acid-Base..." J.mater.Chem.8. 1157-1164 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Robertson et al.: "[TTF]_2[Fe(tdas)_2] : A Molecular Conductor Containing..." Ads.Mater.Opt.Electvon. 8. 93-96 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] W.Fujita et.al.: "Photoisomerization of Azobenzene Derivatives..." Mol. Cryst.Lig.Cryst.315. 29-34 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Awaga et al.: "High Pressure Effects on a Manganese Hexacyano..." Chem.Phys.Lett.293. 352-356 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] W.Fujita: "EXAFS Study of the Structural Modifications Induced into the Cu_2(OH)_3 layer by Interlayer-Alkylcarboxylate" Inorg.Chem. 36. 196-199 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Wada: "Observation of Spin-Gap State in Two-Dimensional Spin-1 Kagome Antiferromagnet m-MPYNN・BF_4" J.Phys.Soc.Japan. 66. 961-964 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] W.Fujita: "Reversible Structural Transformation and Drastic Magnetic Change in a Copper Hydroxides Intercalation Compound" J.Am.Chem.Soc.119. 4563-4564 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Awaga: "Unusual Crystal Structures and Magnetic Properties of Nitronylnitroxide Radical Ions" Synth.Metals. 85. 1643-1646 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Imai: "Ferromagnetic Interaction between Nitronyl Nitroxide Radical Cations in a Semicondunting Salt" Synth.Metals. 85. 1705-1706 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Origuchi: "Ferromagntic Linear Chain of p-NPNN・Cu(hfac)_2 with Enhanced Interchain Interaction" Mol.Cryst.Liq.Cryst.296. 281-292 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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