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光応答型磁気カップラーを用いた多次元スピンネットワークの構築とその磁性

研究課題

研究課題/領域番号 09440242
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
研究機関九州大学

研究代表者

古賀 登  九州大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (60161890)

研究分担者 唐沢 悟  九州大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (80315100)
秋田 健行  九州大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (50294963)
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
14,000千円 (直接経費: 14,000千円)
1999年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1998年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1997年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
キーワードヘテロスピン系 / 分子性強磁性体構築 / 光応答型磁気カップラー / ペンタジアゾ化合物 / カルベン / フェリ磁性的一次元鎖 / ヘテロスビン系 / ジアゾ基の光分解 / フェル磁性的一次元鎖
研究概要

分子強磁性体構築のためには、(1)出きる限り多くのスピンを、(2)強磁性的相互作用を持たせつつ、(3)二次元、三次元のメソスコピックな広がりをもって集積化する必要がある。我々は、3つの条件のうち、(3)を克服するために有機スピンと金属のスピンからなるヘテロスピン系を提案し基礎研究を行ってきた。
1)「ピリジン配位子を通した有機スピンと常磁性金属イオンとの磁気的相互作用」X線結晶解析により構造を明かにしたモデル錯体を用いて、安定有機スピンと金属のスピンはピリジン配位子を通して磁気的に相互作用をすることを示した。その磁気的相互作用の性質は、金属イオンの持つ磁性軌道に依存し、更に有機スピンのピリジン環の置換位置に依存することが解った。
2)「光応答性の付与及び測定法の開発」磁化の大きさは無機磁性材料にはとうてい及ばないという現実がある。そこで磁性機能に光応答性を新たな機能として付与するために、有機のスピン源としてジアゾ基の光分解において発生するカルベンを用いた。カルベンの熱的不安定性に対処するために、SQUID用光照射システムを開発し、1)と同様で、且つ効果的な磁気的性質をカルベンが持つことを確認した。
3)「光応答性一次元金属ポリマーの構造と光照射前後の磁気的性質」ジ(4-ピリジル)ジアゾメタンと金属錯体との一次元スピンネットワークの構築を行い、その結晶構造を明らかにした。更に、光照射前後の磁気測定により、光照射後300個のスピンが平行に並んだ一次元鎖が生成していることが解った。
4)スピンネットワークの次元性の拡張のためのアプローチとして、上記1)〜3)の基礎研究に基づいて、a)一次元金属ポリマー鎖間の制御b)裸の金属イオンの利用c)枝分かれ型ジアゾーピリジン分子の利用の研究へ発展した。

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

    (48件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (48件)

  • [文献書誌] S. Karasawa: "Preparation of 1-Trimethylsili-3, 5-benezenediylbis {diazo(4-pyridy)methane} and Magnetic property after Photolysis of Its 1:1 Commper Complex"J. Chem. Soc., Chem. Comm. 1359-1360 (1997)

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  • [文献書誌] Y. Sano: "Formation of Ferromagnetic Chains by Photolysis of 1:1 Complexes of Bis(hexafluoroacetylacetonato)copper(II) with Diazodi(4-pyridyl)methane."J. Am. Chem. Soc.. 119・35. 8246-8252 (1997)

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  • [文献書誌] N. Koga: "Heterospin Systems Consisting of Organic Free Radicals and Magnetic Metal Ions by Self-Assembling Strategy. Diazodi(4-pyridyl)methane As Photo-Responsive Ligands For Metal-Carbene-Based Heterospin Magnets"Mol. Cryst. Lig. Cryst.. 305. 415-424 (1997)

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  • [文献書誌] J. Fujita: "Molecular Structure and Magnetic Properties of N, N-Bis{4-methoxy-3, 5bis(N-tert-buty1-N-oxyamino)phenyl)}-aminoxyl. An Approach to Stable and High-Spin Pentaradical"J. Chem. Soc. Chem. Comm. 2393-2394 (1997)

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  • [文献書誌] R. Akabane: "Crystal Structures and Manetic Properties of m-Phenylenebis(1-imidazoly). Derivatices Having Nitronyl Nitroxide and Iminyl Nitroxide Radicals: Alternating Antiferromagnetic One-dimensional Chain Interaction."J. Org. Chem.. 62・25. 8854-8861 (1997)

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  • [文献書誌] 岩村 秀: "有機磁性体の研究"日本合成化学会誌. 53・5. 417-426 (1997)

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  • [文献書誌] H. Imoto: "Preparation and Crystal Structure of Ruthenium Metaphosphate Ru(PO_< 3>)_< 3> with an 8-fold Superstructure, Analysis of Structural Frustration with a Sample Model"Inorg. Chem.. 36. 4172-4181 (1997)

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  • [文献書誌] Y. Ishimaru: "Regioselectivity in the Exchange Coupling of the Spins of Copper(II) Ion coordinated with the Ring Nitrogen Atoms and N-tert-Butylaminoxyl Radical Attached as a Substituent on the Pyridine and N-Phenylimidazol Rings"Inorg. Chem.,. 37・9. 2273-2280 (1998)

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  • [文献書誌] S. Nakazono: "Stabilization of p-Phenylenebis(N-tert-butylaminoxyl) Relative to p-Benzoquinonediimine N, N'-Dioxide."Angew. Chem. Int. Ed.. 37. 1550-1552 (1998)

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  • [文献書誌] S. Karasawa: "Photochemical Formation of Ferrimagnetic Chains from a Pair of Polymeric Complexes Made of Octahedral Bis(hexafluoroacetylacetonato)managanese(II) with Diazodi(4-pyridy)methane in cis- and trans- Configuration as Repeating Units"J. Am Chem. Soc.. 120.39. 10080-10087 (1998)

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  • [文献書誌] H. Iwamura: "Tacticity vs. Dimension of the Extended Structures in the Crystals of Heterospin Magnets Made of Transition Metal Complexes with Poly(aminoxyl) Radical."New J. Chem. 201-210 (1998)

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  • [文献書誌] H. Iwamura: "Studies of the electronic structure of polyradicals by means of their magnetic properties"Pure & Appl. Chem.. 70. 231-238 (1998)

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  • [文献書誌] H. Iwamura: "Molecular Approaches to Photomagnetic Materials. Metal-DependentRegiospesificity in the Exchange coupling of Magnetic metal Ions with Free Radical Substituents on Pyridine Base Ligands."Pure & Appl. Chem..

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  • [文献書誌] H. Iwamura: "The Metal-Dependent Regiospesificity of Exchange Coupling in Maganese(II) , Copper(II), and Chromium(III) Ions with The Aminoxyl Radical Attached as a Substituent on the Aromatic Base Ligands."Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 334. 437-457 (1999)

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  • [文献書誌] Pierre Rabu: "Exchange Coupling Parameters and Energy Levels for Cyclic Metal-Radical Complexes of Bis(hexafluoroacetylacetonato)manganese(ii) with 5-tert-buty1-1, 3-phenylene bis(N-tert-butylaminoxyl) and (4-N-tert-buty-N-oxyamino)pyridine"Eur. J. Inor. Chem. 211-216 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kumada: "Magnetic interaction between the 2p Spin of the Aminoxyl Radical and the 3d Spin of the Metal Ions in the Complexes of Bis(hexafluoroacetylacetonato)manganese(II), copper(II), and zinc(II) with 4-(N-tert-Buty1-N-oxylamino)-2, 2'-bipyridine."JCS, Dalton. 6. 911-914 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P. Lathi (Ed): "Magnetic Properties of Organic Materials"Marcel Dekker, Inc. N. Y.. 728 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Karasawa: "Preparation of 1-Trimethylsilil-3, 5-benzendiylbis {diazo(4-pyridyl)methane} and Magnetic Property after Photolysis if Its 1 : 1 Copper Complex"J. Chem. Soc. Chem. Comm.. 1359-1360 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sano: "Formation of Ferromagnetic Chains by Photolysis of 1 : 1 Complexes of Bis(hexafluoroacetyl acetonate)copper(II) with Diazodi-(4-pyridyl)methane"J. Am. Chem. Soc.. 119. 8246-8252 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Imoto: "Preparation and Crystal Structure of Ruthenium Metaphosphate Su(PO3)3 with an 8-fold Superstructure. Analysis of Structural Frustration with a Simple Model"Inorg. Chem.. 36. 4172-4181 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Koga: "Heterospin Systems Consisting of Organic Free Radicals and Magnetic Metal Ions by Self-Assembling Strategy. Diazodi(4-pyridyl)methane As Photo-Responsive Ligands for Metal Carbene-Based Heterospin Magnets"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 305. 415-424 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Fujita: "Molecular Structure and Magnetic Properties of N, N-Bis{4-methoxy-3, 5bis(N-tert-butyl-N-oxyamino)phenyl}-aminoxyl. An Approach to Stable and High-Spin Pentaradical"J. Chem. Soc. Chem. Comm.. 2393-2394 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Akabane: "Crystal Structures and Magnetic Properties of m-Phenylenebis(1-imidazolyl) Derivatives Having Nitronyl Nitroxide and Iminyl Nitroxide Radicals : Alternating Antiferromagnetic One-dimensional Chain Interaction"J. Org. Chem.. 62・25. 8854-8861 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ishimaru: "Regioselectivity in the Exchange Coupling of the Spins of Copper(II) Ion coordinated with the Ring Nitrogen Atoms and N-tert-Butylaminoxyl Radical Attached as a Substituent on the Pyridine and N-Phenylim,idazol Rings"Inorg. Chem.. 37・9. 2273-2280 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nakazono: "Stabilization of p-Phenylenebis (N-tert-butylaminoxyl) Relative to p-Benzoquinonediimine N, N'-Dioxide"Angew. Chem. Int. Ed.. 37. 1550-1552 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Iwamura: "Tacticity vs. Dimension of the Extended Structures in the Crystals of Heterospin Megnats Made of Transition Metal Complexes with Poly(aminoxyl) Radical"New. J. Chem.. 201-210 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Iwamura: "Studies of the electronic structure of polyradicals by means of their magnetic properties"Puer & Appl. Chem.. 70. 1953-1960 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Iwamura: "Molecular Approaches to Photomagnetic Materials. Metal-Dependent Regiospesificity in the Exchange coupling of Magnetic metal Ions with Free Radical Substituents on Pyridine Base Ligands"Puer & Appl. Chem.. 71. 231-238 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Iwamura: "The Metal-Dependent Regiospesificity of Exchange Coupling in Manganese(II), Copper(II), and Chromium(III) Ions with The Aminoxyl Radical Attached as a Substituents on the Aromatic Base Ligands"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 334. 437-457 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Koga: "The Metal-Dependent Regiospesificity in the Exchange Coupling of the Magnetic Metal Ion with the Free Radical Substituent on Pyridine Base Ligands. Approaches to Photomagnetic Molecular Devices"Magnetic Properties of Organic Materials, 30, 629-659, P. Lahti(ed), Marcel Dekker, Inc. N.Y.. (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Pierre Rabu: "Exchange Coupling Paramters and Rnergy Levels for Cyclic Metal-Radical Complexes of Bis (hexafluorioacetonato) manganese(II) of 5-tert-butyl-1, 3-phenylenebis (N-tert-butylaminoxyl) and (4-N-tert-butyl-N-oxyamino) pyridime"Eur. J. Inorg. Chem.. 211-216 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kumada: "Magnetic Interaction between the 2p Spin of the Aminoxyl Radical and the 3d Spin of the Metal Ions in the Complexes of Bis (hexafluoroacetylacetonato) manganese(II), copper(II), and zinc(II) with 4-(N-tert-Butyl-N-oxylamino)-2, 2'-bipyridine"JCS. Dalton. (6). 911-914 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Karasawa,: "Photochemical Formation of Ferrimagnetic Chains from a Pair of Polymeric Complexes Made of Octahedral Bis(hexafluoroacetylacetonato)manganese(II) with Diazodi(4-pyridyl)methane in cis- and trans- Configuration as Repeating Units"J. Am. Chem. Soc.. 120・39. 10080-10087 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Iwamura: "Molecular Approaches Photomagnetic Metal-DependentPegiospesificity in the Exchange Coupling of Magnetic metal Ions with Free Radical Substituents on Pyridine Base Ligands,"Pure&Apple,Chem,. 71. 231-238 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Iwamura: "The Metal-Dependent Regiospesificity of Exchange Copling in Manganese(II),Copper(II),and Chromium(III)Ions with The Aminoyl Radical Attached as a Substituent on the Aromatic Base Ligands."Mol,Cryst,Liq,Cryst,. 334. 437-457 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Pierre Rebu: "Exchange Coupling Parameters and Energy Levels for Cyclic Metal-Radical Complexes of Bis(hexafluoraxetylacetonato)manganese(II)with 5-tert-buty1-1,3-phenylene bis(N-tert-vutylaminoxy1)and(4-N-tert-buty1-N-oxyamino)pyridine"Eur,J,Inorg,Chem. 211-216 (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H,Kumada: "Magnetic Interaction Between the 2p Spin of the Aminoxyl Radical and the 3d Spin of the Metal lons in the Complexes of Bis(hexafluoroacetylacetonato)manganese(II),copper(II),and xinc(II) with 4-(N-tert-Buty1-N-oxylamino)-2,2'-bipy"JOC,Dalton. 6. 911-914 (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] P.Lahti(Ed.): "Magnetic Properties of Organic Meterials"Marcel Dekker,Inc,N,Y.. 728 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Iwamura: "Tacticity vs.Dimension of the Extended Structures in the Crystals of Heterospin Magnets Made of Transition Metal Complexes with Poly(aminoxyl)Radical." New J.Chem. 201-210 (1998)

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  • [文献書誌] Y.Ishimaru: "Regioselectivity in the Exchange Coupling of the Spins of Copper(II) ion Coordinated with the Ring Nitrogen Atoms and N-tert-Butylaminoxyl Radical Attached as a Substituent on the Pyridine and N-Phenylimidazol Rings" Inorg.Chem.37・9. 2273-2280 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakazono: "Stabilization of p-Phenylenebis(N-tert-butylaminoxyl) Relative to p-Benzoquinonediimine N,N‘-Dioxide." Angew.Chem.Int.Ed.37. 1550-1552 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Karasawa: "Photochemical Formation of femmagnetic Chains from a Pair of Polymeric Complexes Made of Octahedral Bis(hexafluoroacetylacetonato)manganese(II) with Diazodi(4-pyridyl)methane in cis-and trans-Configuration as Repeating Units" J.Am.Chem.Soc.120・39. 10080-10087 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Karasawa: "Preparation of 1-Trimethylsilil-3,5-benzenediylbis{diazo(4-pyridyl)methane}and Magnetic ptoperty after Photolysis of Its 1:1 Copper Complex" J.Chem.Soc.,Chem.Comm.1359-1360 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sano: "Formation of Ferromagnetic Chains by Photolysis of 1:1 Complexes of Bis(hexafluoroacetylacetonato)copper(II) with Diazodi(4-pyridyl)methane." J.Am.Chem.Soc.119・35. 8246-8252 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Koga: "Heterospin Systems Consisting of Organic Free Radicals and Magnetic Metal lons by Self-Assembling Strategy.Diazodi(4-pyridyl)methane As Photo-Responsive Ligands For Metal-Carbene-Based Heterospin Magnets" Mol.Cryst.Liq.Cryst.305. 415-424 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] R.Akabane: "Crystal Structures and Magnetic Properties of m-Phenylenebis(1-imidazolyl)Derivatices Having Nitronyl Nitroxide and Iminyl Nitroxide Radicals:Alternating Antiferromagnetic One-dimensional Chain Interaction." J.Org.Chem.62・25. 8854-8861 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 岩村 秀: "有機磁性体の研究" 日本合成化学会誌. 53・5. 417-426 (1997)

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      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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