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多次元非線形最適化手法による多中心f電子構造の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15550046
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機化学
研究機関中央大学 (2005)
東京工業大学 (2003-2004)

研究代表者

石川 直人  中央大学, 理工学部, 助教授 (20251605)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード希土類 / 4f電子 / 単分子磁石 / 動的磁性 / 電子構造 / 交流磁化率 / フタロシアニン / 配位子場 / 量子トンネリング / 量子ビット / f電子 / 多核 / 錯体
研究概要

研究代表者は基底多重項副構造を等骨格構造の複数の錯体について同時に決定する新しい方法を提唱した。本研究ではこの手法を用いて単核・複核希土類錯体の新しい物理化学的側面を開拓することを目的とした。この中で、特に「希土類錯体の単分子磁石挙動」と新しい現象を見出し、また「複核錯体中のf電子系間の相互作用の動的磁性への寄与」について新しい知見を得ることができた。
1.典型的希土類錯体群(トリスジピコリナト錯体、フタロシアニン錯体)の、配位子場パラメータと基底多重項副準位構造を決定し、特徴的な磁化率温度依存性とNMR常磁性シフトの解明を行った。
2.希土類二核フタロシアニン三層型錯体における二種類の希土類サイトの配位子場項パラメータを決定した。これによって、初めて二つの4f電子系間の相互作用の詳細を解明した。
3.希土類単核フタロシアニン二層型錯体のうち、テルビウムとジスプロシウム錯体が極端な軸性磁気異方性を持つことを見出し、さらにこれらがはじめての「希土類単分子磁石」であることを発見した。
4.上記希土類単分子磁石の配位子酸化により得られる、π不対電子とf電子を同時にもつラジカル型錯体が分子内π-f相互作用によって10K高温側で単分子磁石的挙動を示すことを明らかにした。
5.二核希土類単分子磁石におけるf-f相互作用が動的磁性にどのような影響を及ぼすかを明らかにした。カップリングした2つの(Jz=±6)スピン系からなる4準位モデルによって実測を再現した。
6.希土類単分子磁石における磁化量子トンネリングを始めて発見した。この現象が核磁気モーメントとf電子間の相互作用に起因することをあきらかにした。
7.希土類トリスジピコリナト錯体の動的分子磁性が、f電子数の偶奇性によって二分されることを発見した。Kramars系錯体のみで静磁場下の磁気緩和時間の著しい増大が観測された。本現象の理論的解明に成功した。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (32件) 図書 (1件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Static Magnetic-Field-Induced Phase Lag in the Magnetization Response of Tris(dipicolinato) lanthandes2006

    • 著者名/発表者名
      Sugita, M, Ishikawa, N, Ishikawa, T, Koshihara, S, Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. 45

      ページ: 1299-1304

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Static Magnetic-Field-Induced Phase Lag in the Magnetization Response of Tris(dipicolinato)lanthanides2006

    • 著者名/発表者名
      Sugita, M., Ishikawa, N., Ishikawa, T., Koshihara, S., Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      Inorg.Chem 45

      ページ: 1299-1304

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Static Magnetic-Field-Induced Phase Lag in the Magnetization Response of Tris (dipicolinato) lanthanides2006

    • 著者名/発表者名
      Sugita, M., Ishikawa, N., Ishikawa, T., Koshihara, S., Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      Inorg.Chem. 45

      ページ: 1299-1299

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantum tunneling of magnetixation in lanthanide single-molecule magnels, bis(phthalocyaninato) Lerbium and bis(phthalocyaninato) dysprosium anions2005

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N, Sugita, M, Wernsdorfer, W.
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed. 44

      ページ: 2931-2935

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nuclear spin Driven Quantum Tunneling of Magnctixation in a New Lanthanide Single-Molecule Magnet : Bis(phthalocyaninato) holmium anion2005

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N, Sugita, M, Wernsdorfer, W.
    • 雑誌名

      J.Am.Chen.Soc. 127

      ページ: 3650-3651

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Effect of of the f-f Interaction to the Dynamical Magnetim of a Coupled-(4f)8 System in a Dinuclear Terbium Complex with Phthalocyanines2005

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N, Otsuka, S, Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed. 44

      ページ: 731-733

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Quantum tunneling of magnetization in lanthanide single-molecule magnets, bis(phthalocyaninato)terbium and bis(phthalocyaninato)dysprosium anions2005

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N., Sugita, M., Wernsdorfer, W.
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed. 44

      ページ: 2931-2935

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nuclear Spin Driven Quantum Tunneling of Magnetization in a New Lanthanide Single-Molecule Magnet : Bis(phthalocyaninato)holmium anion2005

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N., Sugita, M., Wernsdorfer, W.
    • 雑誌名

      J.Am.Che.Soc. 127

      ページ: 3650-3651

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Effect of the f-f Interaction to the Dynamical Magnetism of Coupled-(4f)^8 System in a Dinuclear Terbium Complex with Phthalocyanines2005

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N., Otsuka, S., Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int Ed. 44

      ページ: 731-733

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nuclear Spin Driven Quantum Tunneling of Magnetization in a New Lanthanide Single-Molecule Magnet : Bis(phthalocyaninato) holmium anion2005

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N., Sugita, M., Wernsdorfer, W.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 127

      ページ: 3650-3650

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantum tunneling of magnetization in lanthanide single-molecule magnets, bis(phthalocyaninato) terbium and bis (phthalocyaninato) dysprosium anions2005

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N., Sugita, M., Wernsdorfer, W.
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed. 44

      ページ: 2931-2931

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The effect of the f-f interaction to the Dynamical Magnetism of a Coupled-(4f)^8 System in a Dinuclear Terbium Complex with Phthalocyanines.2005

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, Otsuka, 他
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed. 44

      ページ: 731-733

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Upward temperature shift of the intrinsic phase lag of the ac magnetization of bis(phthalocyaniato) terbium by ligand oxidation creating an S=1/2 spin2004

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N, Sugita, M, Tanaka, N, Ishikawa, T, Koshihara, S, Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. 43

      ページ: 5498-5500

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mononuclear Lanthanide Complexes with a Long Magnetlzation kelaxation Time at lligh Temperatures : a New Category of Magnets at the Single-Molecular Level2004

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N, Sugita, M, Ishikawa, T, Koshihara, S, Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 108

      ページ: 11265-11271

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two-dimensional optical spectroscopy : Two-color photon echoes of electronically coupled phthalocyanine dimmers2004

    • 著者名/発表者名
      Prall, B.S, Parkinson, D.Y, Fleming, G.R, Yang, M, Ishikawa, N.
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. 120

      ページ: 2537-2540

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ESR Study of Sublevel Structure of Anionic Bis(phthalocyaninato)-gadolinium(III)2004

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N, Tanaka, N, Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      Inorg. Chim. Acta 357

      ページ: 2181-2184

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Upward temperature shift of the intrinsic phase lag of the ac magnetization of bis(phthalocyaniato)terbium by ligand oxidation creating an S=1/2 spin2004

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N., Sugita, M., Tanaka, N., Ishikawa, T., Koshihara, S., Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      Inorg.Chem. 48

      ページ: 5498-5500

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mononuclear Lanthanide Complexes with a Long Magnetization Relaxation Time at High Temperatures : a New Category of Magnets at the Single-Molecular Level2004

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N., Sugita, M., Ishikawa, T., Koshihara, S., Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 108(31)

      ページ: 11265-11271

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two-dimensional optical spectroscopy : Two color photon echoes of electronically coupled Phthalocyanine dimmers2004

    • 著者名/発表者名
      Prall, B.S., Parkinson, D.Y., Fleming, G.R., Yang, M., Ishikawa, N.
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 120

      ページ: 2537-2540

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ESR Study of Sublevel Structure of Anionic Bis(phthalocyaninato)gadolinium(III)2004

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N., Tanaka, N., Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      Inrog.Chim.Asta 357

      ページ: 2181-2184

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two-dimensional optical spectroscopy : Two-color photon echoes of electronically coupled phthalocyanine dimers2004

    • 著者名/発表者名
      Prall, Parkinson, Fleming, Ishikawa
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 120

      ページ: 2537-2540

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ESR study of Sublevel structure of Anionic Bis(phthralocyaninato)gadolinium(III)2004

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, Tanaka, Kaizu
    • 雑誌名

      Inorg.Chim.Acta 357

      ページ: 2181-2184

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Mononuclear Lanthanide Complexes with a Long Magnetization Relaxation Time at High Temperatures2004

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, Sugita, 他
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 108

      ページ: 11265-11271

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Upward Temperature Shift of the intrinsic phase lag of the magnetization of bis(phthalocyaninato)terbium by ligand oxidation creating as S=1/2 spin.2004

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, Sugita, 他
    • 雑誌名

      Inorg.Chem. 45

      ページ: 5498-5500

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Study of ^1H NMR Spectra of Dinuclear Complexes of Heavy Lanthanides with Phthalocyanines Based on Separation of the Effects of Two Paramagnetic Centers2003

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa N, Iino, T, Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A 107

      ページ: 7879-7884

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simultaneous Determination of Ligand-Field Parameters of Isostructural Lanthanide Complexes by Multidimensional Optimization2003

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A 107

      ページ: 5831-5835

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Lanthanide Double-DeckerComplexes Functioning as Magnets at Single-Molecular Level2003

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N, Sugita, M, Ishikawa, T, Koshihara, S, Kaizu, _Y.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 125

      ページ: 8694-8695

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determination of Ligand-Field Parameters and f Electronic Structures of Double-Decker Bis(phthalocyaninato)lanthanide Complexes2003

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N, Sugita, M, Okubo, T, Tannka, N, Iino, T, Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. 42

      ページ: 2440-2446

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study of ^1H NMR Spectra of Dinuclear Complexes of Heavy Lanthanides with Phthalocyanines Based on Separation of the Effects of Two Paramagnetic Centers2003

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa N., Iino, T.Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 107

      ページ: 7879-7884

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simultaneous Determination of Ligand-Field Parameters of Isostructural Lanthanide Complexes by Multidimensional Optimization2003

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N.
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 107

      ページ: 5831-5835

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Lanthanide Double-Decker Complexes Functioning as Magnets at Single-Molecular Level2003

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N., Sugita, M., Ishikawa, T., Koshihara, S., Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 125

      ページ: 8694-8695

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determination of Ligand-Field Parameters and f Electronic Structures of Double-Decker Bis(phthalocyaninato)lanthanide Complexes2003

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, N., Sugita, M., Okubo, T., Tanaka, N., Iino, T., Kaizu, Y.
    • 雑誌名

      Inorg.Chem. 42

      ページ: 2440-2446

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 機能色素としてのフタロシアニン 第4章-第1節 構造とスペクトル、第3章-第4節 磁気的特性2004

    • 著者名/発表者名
      編者 広橋亮, 坂本恵一, 奥村映子
    • 総ページ数
      535
    • 出版者
      科学技術教育研究所
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishikawa, Sugita他: "Determination of Ligand-Field Parameters and f Electronic Structures of Double-Decker Bis(phthalocyaninato)lanthanide Complexes"Inorganic Chemistry. 42. 2440-2446 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishikawa, Sugita他: "Lanthanide Double-Decker Complexes Functioning as Magnets at Single-Molecular Level"Journal of the American Chemical Society. 125. 8694-8695 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishikawa Naoto: "Simultaneous Determination of Ligand-Field Parameters of Isostructural Lanthanide Complexes by Multidimensional Optimization"Journal of Physical Chemistry A. 107. 5831-5835 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishikawa, Iino, Kaizu: "Study of ^1H NMR Spectra of Dinuclear Complexes of Heavy Lanthanides with Phthalocyanines Based on Separation of the Effects of Two Paramagnetic Centers"Journal of Physical Chemistry A. 107. 7879-7884 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishikawa Naoto: "Towards understanding physicochemical properties of f-block compounds with explicit description of electronic structures"Bulletin of Japan Society of Coordination Chemistry. 42. 15-20 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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