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対称性を制御した単分子磁石における磁化反転ダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 17K05811
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機化学
研究機関奈良女子大学

研究代表者

梶原 孝志  奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (80272003)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード希土類単分子磁石 / 希土類錯体 / 磁気特性 / 単分子磁石 / 分子構造 / 磁気異方性 / 配位子場設計 / 分子設計 / 分子磁性
研究成果の概要

希土類錯体に見られる遅い磁化緩和現象(いわゆる単分子磁石挙動)について、分子設計の観点より制御を試みるとともに、単結晶を用いた角度分解型の磁化率測定など新規の磁気測定方法を適応し、分子の対称性に着目しながら、その磁気物性の解明を試みた。希土類単核錯体および反磁性の2価金属イオンを含む三核錯体を複数合成し、軸位からの強い結晶場が遅い磁化緩和特性を強化すること、ある種の軸回りの対称性が緩和速度を加速することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

希土類錯体を基盤とする単分子磁石は将来的に分子サイズのデバイスを実現するための候補と考えられており、合成化学的な手法による磁気特性の制御方法の確立は重要性が高い。今回の研究により分子の持つ異方性と磁気的な異方性の対応関係が明らかになるとともに、アキシャル異方性の強化が磁気特性の強化に結びつく反面、エカトリアル異方性が磁化緩和を加速する可能性について実験的に明らかにできた。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Institute of Nuclear Physics(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Polish Academy of Sciences(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Polish Academy of Sciences(Poland)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Anisotropy of Spin?Lattice Relaxations in Mononuclear Tb3+ Single-Molecule Magnets2020

    • 著者名/発表者名
      Konieczny Piotr、Pelka Robert、Masuda Yuka、Sakata Shiomi、Kayahara Saori、Irie Natsumi、Kajiwara Takashi、Baran Stanislaw
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 124 号: 14 ページ: 7930-7937

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.9b11057

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Correlation between Slow Magnetic Relaxations and Molecular Structures of Dy(III) Complexes with N5O4 Nona-Coordination2019

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Kaede、Harada Yukina、Ikenaga Kazuki、Kitagawa Yasutaka、Nakano Masayoshi、Kajiwara Takashi
    • 雑誌名

      Magnetochemistry

      巻: 5 号: 2 ページ: 27-27

    • DOI

      10.3390/magnetochemistry5020027

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Holmium (III)-Based Single-Molecule Magnet with Pentagonal-Bipyramidal Geometry2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kajiwara
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 56 号: 38 ページ: 11306-11308

    • DOI

      10.1002/anie.201703022

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cyclenを基盤とする八座配位子を用いた Ln(III) 錯体の合成と磁気特性2020

    • 著者名/発表者名
      梶原孝志、他
    • 学会等名
      日本化学会第100回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] N5O4-9配位のLn(III)錯体における軸配位子交換が遅い磁化緩和に及ぼす効果2019

    • 著者名/発表者名
      梶原孝志、他
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] トリスジピコリナトLn(III)単核錯体における分子配列の秩序性と磁気特性の相関2019

    • 著者名/発表者名
      梶原孝志、他
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ジピコリン酸を配位子としたLn(III) 錯体の磁気特性と結晶構造の相関2019

    • 著者名/発表者名
      梶原孝志、他
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Gd(III)錯体における遅い磁化緩和現象2019

    • 著者名/発表者名
      梶原孝志、他
    • 学会等名
      希土類討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] トリスジピコリナトGd(III)単核錯体における遅い磁気緩和の発現2019

    • 著者名/発表者名
      梶原孝志、他
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] トリスジピコリナトDy(III)単核錯体のSMM特性における対カチオン交換の効果2019

    • 著者名/発表者名
      梶原孝志、他
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] トリスジピコリナトDy(III)単核錯体のSMM特性における対カチオン交換の効果2019

    • 著者名/発表者名
      上岡詩歩,上岡萌音,中西咲葵,小川はる菜,片岡悠美子,梶原孝志
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] トリスジピコリナトGd(III)単核錯体における遅い磁気緩和の発現2019

    • 著者名/発表者名
      上岡萌音,上岡詩歩,中西咲葵,小川はる菜,片岡悠美子,梶原孝志
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Lanthanide-based Single Molecule Magnets - Correlation between the Molecular Structure and the Magnetic Anisotropy2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kajiwara
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Coordination Ionic Compounds
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Syntheses, structures, and SMM behaviors of M-Ln(III)-M trinuclear complexes with threefold symmetry (Ln = Ce, Nd; M = Mg)2018

    • 著者名/発表者名
      S. Sakata, Y. Masuda, N. Irie, S. Kayahara, Y. Kataoka, T. Kajiwara
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry, 2018, Sendai
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Slow Magnetic Relaxation Properties of M(II)-Ln(III)-M(II) Trinuclear Complexes (Ln = Gd, Tb; M = Mg, Zn)2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Masuda, S. Sakata, S. Kayahara, N. Irie, Y. Kataoka, T. Kajiwara
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry, 2018, Sendai
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Syntheses and SMM properties of Ln(III) complexes supported by an N5-Schiff base ligand2018

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, Y. Harada, Y. Kataoka, T. Kajiwara
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry, 2018, Sendai
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sensing Ability of Luminescent Lanthanide Complexes for Anions Supported by Cyclen-based Ligands2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kudo, Y. Kataoka, T. Kajiwara
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry, 2018, Sendai
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 希土類を基盤とする単分子磁石の設計と物性2018

    • 著者名/発表者名
      梶原孝志
    • 学会等名
      兵庫県立大学フロンティア機能物質創製センターシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] IDA骨格を基盤とする新規四座配位子を含むEu(III)錯体の水溶液中における錯体形成挙動と発光特性の検討(IDA:iminodiacetic acid)2018

    • 著者名/発表者名
      小森優美、工藤真弓、片岡悠美子、梶原孝志
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] サイクレン骨格を有する発光性希土類錯体によるアニオン認識能の検討2018

    • 著者名/発表者名
      工藤真弓、小森優美、片岡悠美子、梶原孝志
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] N5-Schiff塩基配位子をエカトリアルに持つ Ln(III)錯体の合成と単分子磁石特性2018

    • 著者名/発表者名
      小林楓、原田幸奈、片岡悠美子、梶原孝志
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Lanthanide-based single molecule magnets---design of the magnetic anisotropy2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kajiwara
    • 学会等名
      One Day Symposium of Research Center for Structural Thermodynamics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 3回対称を持つLn(III)単分子磁石に対するプロトン化の効果2017

    • 著者名/発表者名
      小川はる菜、中西咲葵、片岡悠美子、梶原孝志
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] オキシ二酢酸を配位子としたLnIII単核錯体における遅い磁化緩和の発現2017

    • 著者名/発表者名
      中西咲葵、小川はる菜、片岡悠美子、梶原孝志
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 三回対称性をもつMg(II)-Ln(III)-Mg(II)三核錯体(Ln = Ce, Nd)における磁気希釈が磁気特性に及ぼす効果2017

    • 著者名/発表者名
      阪田潮実、増田優花、萱原早織、入江夏生、片岡悠美子、梶原孝志
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 直線状M(II)-Ln(III)-M(II)三核錯体の磁気特性に対して及ぼす因子の解明 (Ln = Gd, Tb, M= Mg, Zn)2017

    • 著者名/発表者名
      増田優花 、阪田潮実、萱原早織、入江夏生、片岡悠美子、梶原孝志
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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