1992 年度実績報告書

有機ラジカルにおけるスピン秩序状態の解析

研究課題

研究課題/領域番号	04242213
研究機関	京都大学
研究代表者	山内淳京都大学, 人間環境学研究科, 教授 (10027071)
キーワード	有機ラジカル / 磁気相転移 / 反強磁性 / トルク測定 / トルク曲線 / 磁気異方性 / 臨界磁場
研究概要	磁性分野の研究において近年介電子の示す磁気挙動が注目されているが、本研究ではその典型的化合物である有機ラジカルをとりあげ、その磁気的挙動を明らかにするのが目的である。有機ラジカルが有する電子スピンは低温において秩序配列をすることが明らかにされているが、これまで電子スピンの秩序相の解析はなされていなかった。磁気相転移においてはスピンは空間的にある特定の方向を向いた安定状態に入るが、この状態は何によって支配されるのか、有機ラジカルの磁気秩序状態はどのようなものかを明らかにするため、有機ラジカルの単結晶を用いた磁気異方性を測定し、スピン秩序状態の解析を行った。主な実験手段はトルク測定であり、用いた試料は3.25Kで反強磁性体となるp-クロロフェニルビスジフェニレンアリル(有機低次元磁性体の一権)である。トルク曲線は3.25Kまでは通常の常磁性体特有のsine曲線(180°周期)を示したが、磁気秩序状態に入ると極めて複雑なトルク曲線を示した。結晶のb軸がスピン容易軸と決定し、b軸を含む面内での磁場回転を行い、トルク曲線の特徴的挙動を明らかにした。これらの実験データの解析を行うため、2部分格子磁化、オルトロンビック磁気異方性および磁気交換組互作用が双極子相互作用より大きいなどの仮定のもとにトルクの理論曲線を求めた。実験との比較によりさまざまなパラメータがえられたが、中でもスピンを空間的に固定させる異方性磁場が約7Gと決定された。これは特徴的に小さな値であり、有機ラジカル結晶の双極子相互作用が小さいことに対応していると思われる。これに対し交換相互作用磁場は数万Gであるからいかに小さいかが分かる。これら2つの磁場の積の平方根できいてくる臨界磁場はトルク曲線の異常挙動にもあらわれていた通り、約1500Gと決定された。さらに理論解析を行うため結晶構造解析を現在行っている。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] T.Sugimoto et al.: "Biradical Character of a Closed-Shell Heteroaromatic Quinone" J.Amer.Chem.Soc.114. 1893-1895 (1992)
[文献書誌] J.Yamauchi et al.: "Maguetic Iuteractions of Organic Free Radicals under High Presure" New Functionality Materials. 001-006 (1993)
[文献書誌] J.Yamauchi et al.: "Antiferromagnetic Long-Rauge Ordering of Orgauic Free Radicals under High Pressure" Abstracts of International Symposium on Chemistry and Phyics of Molecular Based Magnetic Materials. 013-013 (1992)
[文献書誌] T.Sugimoto et al.: "Maguetic Properties in Charge-Transfer Complexes of High-Symmetry Orgauic Acceptors" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.247. 417-428 (1992)
[文献書誌] K.Yochizawa: "ESR of the Cationic Triradical of 1,3,5-Tris(diphenylamino)beyene" J.Amer.Chem.Soc.114. 5994-5998 (1992)
[文献書誌] K.Tanaka et al.: "Pewlier Magnetic Property of Pyrolytic Carbon Prepared from Adamautane" Mol.Cryst.Lig.Cyst.218. 223-228 (1992)
[文献書誌] 大矢博昭,山内淳編著: "素材のESR評価法" アイピーシー, 502 (1992)

1992 年度 実績報告書

有機ラジカルにおけるスピン秩序状態の解析

研究代表者

山内 淳 京都大学, 人間環境学研究科, 教授 (10027071)

研究成果

[文献書誌] T.Sugimoto et al.: "Biradical Character of a Closed-Shell Heteroaromatic Quinone" J.Amer.Chem.Soc.114. 1893-1895 (1992)

[文献書誌] J.Yamauchi et al.: "Maguetic Iuteractions of Organic Free Radicals under High Presure" New Functionality Materials. 001-006 (1993)

[文献書誌] J.Yamauchi et al.: "Antiferromagnetic Long-Rauge Ordering of Orgauic Free Radicals under High Pressure" Abstracts of International Symposium on Chemistry and Phyics of Molecular Based Magnetic Materials. 013-013 (1992)

[文献書誌] T.Sugimoto et al.: "Maguetic Properties in Charge-Transfer Complexes of High-Symmetry Orgauic Acceptors" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.247. 417-428 (1992)

[文献書誌] K.Yochizawa: "ESR of the Cationic Triradical of 1,3,5-Tris(diphenylamino)beyene" J.Amer.Chem.Soc.114. 5994-5998 (1992)

[文献書誌] K.Tanaka et al.: "Pewlier Magnetic Property of Pyrolytic Carbon Prepared from Adamautane" Mol.Cryst.Lig.Cyst.218. 223-228 (1992)

[文献書誌] 大矢 博昭,山内 淳編著: "素材のESR評価法" アイピーシー, 502 (1992)

1992 年度実績報告書

山内淳京都大学, 人間環境学研究科, 教授 (10027071)

[文献書誌] 大矢博昭,山内淳編著: "素材のESR評価法" アイピーシー, 502 (1992)