架橋性D_3対称錯体を構築素子とする錯体分子強磁性体の設計

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03640522
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 大川 尚士 九州大学, 理学部, 教授 (00037219)
• 研究分担者: 松本 尚英 九州大学, 理学部, 助教授 (80145284)
• キーワード: 強磁性体 / 分子設計法 / ヘテロ金属集合体

研究概要

我々の提案した三次元型磁性体の特徴を確立し、これまで報告された一次元型磁性体と比較して、本質的に優れた分子設計法であることを明らかにした。以下に、本年度に得られた研究成果を、列記する。
(1)架橋性D_3対称錯体の構築素子と対となる二価金属イオンの組み合せを選ぶことにより、強磁性体,フェリ磁性体を作り分けることができた。
(2)構成要素に相応するM(III)ーoxーM(II)の二核錯体を合成し、その磁化率測定結果を解析した。これより求まったヘテロ金属間の磁気的相互作用は、三次元磁性体の相転移温度をよく再現したこの結果は、構成要素の磁気的相互作用が直接的に相転移温度を支配していることを示しており、これまでの一次元磁性体の弱点を克服したことになる。
(3) (1),(2)から、構成要素の適当な選択が、我々の三次元磁性体の性質を決定することが明らかになった。そこで構成要素として、Ru^<3+>ーoxーM^<2+>系,Fe^<3+>ーoxーM^<2+>系,Cr^<3+>ーdtoxーM^<2+>(dtox=ジチオオギザラト)の錯体を合成し、その磁気的挙動を詳細に調べた。
(4)我々の磁性体は、これまで磁化率の温度変化,ヒステリシスの存在、弱磁場下での磁化測定等から、フェリ磁性体ではなく、強磁性体であろうと推定した。強磁場下での磁化測定がフェリかフェロかを決定することのできる測定法であり、この測定が待たれていた。本年度は、共同研究により8Tまでの磁化測定を実施し、フェロ磁性体であることを確認した。

研究成果

• [文献書誌] Matsumoto,Okawa: "金属錯体強磁性体の分子設計" Organomettalic News. 76-80 (1991)
• [文献書誌] Ohba,Tamaki,Matsumoto,Okawa,and Kida: "Correlation between SpinーCoupling Constants of Oxalatebridged Binuclear Cu(II)ーCr(III) Complexes and of Ferromagnetic PhaseーTransition Temperature Tc of" Chemistry Letters. 1157-1160 (1991)
• [文献書誌] Matsumoto,Tamaki,Inoue,Okawa,Kida: "Synthesis and Magnetic Property of Imidazolateーbridged Trinuclear Cu(II)ーFe(III)ーCu(II) Complexes.Effect of Fe(III) SpinーState Upon SpinーCoupling" Chemistry Letters. 1393-1396 (1991)
• [文献書誌] Zhong,Matsumoto,Okawa,Kida: "Ferromagnetic DihydroxoーBridged Cr(III)ーCu(II) and Cr(III)ーCu(II)ーCr(III) Complexes,Cr(tetb)(OH)_2Cu(bpy)(OH_3OH)(ClO_4)_3 and Cu Cr(tetb)(OH)_<22>(ClO_4)_4" Inorganic Chemistry. 30. 436-439 (1991)
• [文献書誌] Zhong,Okawa,Matsumoto,Sakiyama,Kida: "Ferromagnetic Oximateーbridged Complexes of Cr(III)ーCu(II) and of Cr(III)ーCu(II)ーCr(III)" J.Chem.Soc.Dalton Trans.497-500 (1991)
• [文献書誌] Sakamoto,Hashimura,Matsuki,Matsumoto,Inoue,Okawa: "Ferromagnetic SpinーCoupling between Gd(III)ーCu(II) Ions in Discrete Binuclear Gd(III)ーCu(II) Complexes" Bull.Chem.Soc.Jpn.64. 3639-3641 (1991)